(57)【要約】  本発明は、振動に影響を及ぼす目的で制御可能な振動力を構造体（１２）に加えるために構造体に取付けられる力発生器（１０ａ）に関する。力発生器（１０ａ）は、少なくとも１本のばねアーム（１４）を備え、このばねアーム（１４）には、慣性質量（２４）を有し固定個所の方に延在する曲げアーム（２２）が固定されている。ばねアーム（１４）の両端（１６、１８）には、それぞれ少なくとも１個の圧電変換器（２６）が設けられており、慣性質量（２４）の重心は、ばねアーム（１４）の中央の高さ位置に配置されている。代替的に、振動運動を発生させるために、ばねアーム（１４）の両側にばねアーム（１４）に対して平行な２本の案内ばねを配置し、曲げアーム（２２）の固定個所を振動運動時に変わらない方向に向ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１本のばねアーム（１４）を備え、このばねアームが構造体（１２）に固定するための固定端（１６）と振動端（１８）とを有し、慣性質量（２４）が前記固定端（１６）の方に延在する曲げアーム（２２）を介して前記振動端に固定され、前記ばねアーム（１４）の曲げ変形のために少なくとも１個の圧電変換器（２６）が前記ばねアームに取付けられている、振動に影響を及ぼす目的で制御可能な振動力を前記構造体（１２）に加えるために前記構造体に取付けるための力発生器であって、
前記ばねアーム（１４）の両端（１６、１８）にそれぞれ少なくとも１個の前記圧電変換器（２６）が取付けられ、前記慣性質量（２４）の重心が前記ばねアーム（１４）の中央の高さ位置に配置されていることを特徴とする、
力発生器。
【請求項２】
前記ばねアーム（１４）が、長方形またはくびれた形の縦断面形状を有することを特徴とする、
請求項１に記載の力発生器。
【請求項３】
前記ばねアーム（１４）が、中央層（５０）と、この中央層に連結された２つの被覆層（５２）と、を有し、
前記圧電変換器（２６）が、それぞれ、前記中央層（５０）と１つの被覆層（５２）との間に配置されていることを特徴とする、
請求項１に記載の力発生器。
【請求項４】
前記被覆層（５２）が両端から前記圧電変換器（２６）よりも遠くまで延在し、そこで支持区間（５４）によって前記中央層（５０）に連結され、この場合前記圧電変換器（２６）が前記支持区間（５４）に支持され、それによって前記ばねアーム（１４）の中央領域に前記中央層（５０）だけが設けられていることを特徴とする、
請求項３に記載の力発生器。
【請求項５】
少なくとも１本のばねアーム（１４）を備え、このばねアームが構造体（１２）に固定するための固定端（１６）と振動端（１８）とを有し、慣性質量（２４）が前記固定端（１６）の方に延在する曲げアーム（２２）を介して前記振動端に固定され、前記ばねアーム（１４）の曲げ変形のために少なくとも１個の圧電変換器（２６）が前記ばねアームに取付けられている、振動に影響を及ぼす目的で制御可能な振動力を前記構造体（１２）に加えるために前記構造体に取付けるための力発生器であって、
前記ばねアーム（１４）の両端（１６、１８）にそれぞれ少なくとも１個の前記圧電変換器（２６）が取付けられ、この場合前記ばねアーム（１４）の両側に、前記ばねアームに対して平行な２個の案内ばね（４０）が配置され、この案内ばねの一端がそれぞれ同様に前記構造体（１２）に固定され、第２端がそれぞれ前記ばねアーム（１４）の振動端と共に連結部材（４２）に強固に固定され、この場合前記曲げアーム（２２）が前記連結部材（４２）に取付けられていることを特徴とする、
力発生器。
【請求項６】
少なくとも１本のばねアーム（１４）を備え、このばねアームが構造体（１２）に固定するための固定端（１６）と振動端（１８）とを有し、慣性質量（２４）が前記固定端（１６）の方に延在する曲げアーム（２２）を介して前記振動端に固定され、前記ばねアーム（１４）の曲げ変形のために少なくとも１個の圧電変換器（２６）が前記ばねアームに取付けられている、振動に影響を及ぼす目的で制御可能な振動力を前記構造体（１２）に加えるために前記構造体に取付けるための力発生器であって、
前記ばねアーム（１４）の両端（１６、１８）にそれぞれ少なくとも１個の前記圧電変換器（２６）が取付けられ、この場合前記圧電変換器を備えた同じような少なくとも２本のばねアーム（１４ａ、１４ｂ）が互いに平行に設けられ、前記ばねアームの固定端が構造体（１２）に固定され、振動端が連結部材（４２）によって互いに固定連結され、前記曲げアーム（２２）が前記連結部材に取付けられていることを特徴とする、
力発生器。
【請求項７】
前記慣性質量（２４）の重心が前記ばねアーム（１４）の長さの２０％よりも短い距離だけ前記固定端（１６）から離れるような長さを、前記曲げアーム（１４）が有する、
請求項５又は６に記載の力発生器。
【請求項８】
両側に圧電変換器（２６）を取付けた、反対方向に延在する第２ばねアーム（１４ｇ、１４ｊ、１４ｋ）が、各ばねアーム（１４）の一端に取付けられ、前記第２ばねアームの他端に、慣性質量（２４、２４ａ、２４ｂ）を有する曲げアーム（２２、２２ａ、２２ｂ）が取付けられていることを特徴とする、
請求項１又は７に記載の力発生器。
【請求項９】
少なくとも１本のばねアーム（１４）を備え、このばねアームが構造体（１２）に固定するための固定端（６１）と慣性質量（２４）に連結された振動端とを有し、少なくとも１個の圧電変換器（６２）が前記ばねアーム（１４）の曲げ変形のために前記ばねアームに作用し、前記ばねアーム（１４）の前記固定端（６１）の領域に、少なくとも１本のレバーアーム（６０）が設けられ、前記圧電変換器（６２）の一端が前記構造体（１２ａ）に支持され、前記圧電変換器の第２端が前記ばねアーム（１４）を曲げるために前記レバーアーム（６０）に支持されている、振動に影響を及ぼす目的で制御可能な振動力を前記構造体（１２）に加えるために前記構造体に取付けるための力発生器であって、
反対向きに延在する２本のレバーアーム（６０ａ、６０ｂ）が前記ばねアーム（１４）に取付けられ、前記各レバーアーム（６０ａ、６０ｂ）に圧電変換器（６２ａ、６２ｂ）が支持され、前記レバーアーム（６０ａ、６０ｂ）の第２端がそれぞれ前記構造体（１２ａ）に支持されていることを特徴とする、
力発生器。
【請求項１０】
前記圧電変換器（６２）に逆らうように作用する、前記構造体（１２）に固定された圧縮ばねまたは引張りばねが、少なくとも１本の前記レバーアーム（６０ａ、６０ｂ）または第２レバーアーム（６０ａ、６０ｂ）に取付けられていることを特徴とする、
請求項９に記載の力発生器。
【請求項１１】
前記ばねアーム（１４）の固定端が好ましくは凸形転動面（７０）として形成され、この転動面が反対向きに形成された、特に凹形の、構造体側の対向転動面（７２）に支持されていることを特徴とする、
請求項９に記載の力発生器。
【請求項１２】
前記レバーアーム（６０）に作用する前記両圧電変換器（６２）の他端が各中間部材（８０）に固定され、この両中間部材（８０）がそれぞれ他の圧電変換器（８２）に固定され、この他の圧電変換器がそれぞれ、最初の前記両圧電変換器（６２）に対してほぼ平行に延在し、かつこの前記両圧電変換器に対して逆位相で駆動可能であり、この前記両圧電変換器の他端が前記構造体（１２）に支持されていることを特徴とする、
請求項９に記載の力発生器。
【請求項１３】
前記レバーアーム（６０）に作用する両圧電変換器（６２）の他端がそれぞれ、中央で回転可能に固定されたロッカー部材（９０）に作用し、このロッカー部材（９０）に他の２個の圧電変換器（８２）が作用し、この圧電変換器がそれぞれ、最初の両圧電変換器（６２）に対して平行に延在し、かつこの最初の両圧電変換器に対して逆位相で駆動可能であり、前記圧電変換器（８２）の他端が前記構造体（１２）に支持されていることを特徴とする、
請求項９に記載の力発生器。
【請求項１４】
前記慣性質量（２４）および／または慣性質量（２４）を備えた前記曲げアーム（２２）が交換可能であることを特徴とする、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の力発生器。
【請求項１５】
少なくとも１本のばねアーム（１４）を備え、このばねアームが構造体（１２）に固定するための固定端（６１）と慣性質量（２４）に連結された振動端（１８）とを有し、前記ばねアーム（１４）の曲げ変形のために少なくとも１個の圧電変換器（２６）が前記ばねアームに作用する、振動に影響を及ぼす目的で制御可能な振動力を前記構造体（１２）に加えるために前記構造体に取付けるための力発生器であって、
互いに平行な３本のばねアーム（１４、１４０）が設けられ、このばねアームの一端がそれぞれ前記構造体（１２）に支持され、他端がそれぞれ連結部材（１３０）に固定され、張り出した２本のレバーアーム（６０）が中央のばねアーム（１４）に設けられ、２個の圧電変換器（６２）の一端が前記レバーアームに支持され、この圧電変換器（６２）の第２端がそれぞれ連結部材に連結された１本ずつの棒状部材（１３２）を介して支持され、この棒状部材（１３２）、前記連結部材（１３０）および前記圧電変換器（６２）が一緒に慣性質量を形成していることを特徴とする、
力発生器。
【請求項１６】
過大な振れによる前記力発生器の損傷を防止するストッパを形成するように、前記棒状部材（１３２）と外側の前記ばねアーム（４２）との間の間隔が選定されていることを特徴とする、
請求項１５に記載の力発生器。
【請求項１７】
振動を検出するための少なくとも１個のセンサ（１０６）と、
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の少なくとも１個の力発生器（１０）と、
少なくとも１個の前記センサ（１０６）の信号に基づいて少なくとも１個の前記力発生器（１０８）を制御するための制御ユニット（１１４）と、を備えている、
航空機。
【請求項１８】
前記制御ユニット（１１４）がさらなる操作量として駆動ロータ（１０７）の回転数を有することを特徴とする、
請求項１７に記載の航空機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動に影響を及ぼす目的で制御可能な振動力を構造体に加えるために、構造体に取付けるための力発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
力発生器は、予め定めた慣性質量によって所望な力を発生する働きをする。その際、この力は常に、常時動く慣性質量の慣性から生じる。できるだけ大きな力を発生するために、慣性質量をできるだけ大きな加速度でまたはできるだけ大きな振れで動かすことができるかまたはその代わりにできるだけ大きな慣性質量によって大きな力を発生させることができる。
【０００３】
このような力発生器は、センサ、パワーエレクトロニクスおよびプロセスコンピュータからなるメカトロニクスシステムの構成部材であり、例えば大きな振動レベルに反作用させるためあるいはこの振動レベルを消滅させるために、特に航空機において振動する構造体に力を適切に加えるために使用される。その際、特に、制御すべき構造体の周波数が、例えば振動する構造体の異なる運転状態の場合に起こるように、多少大きく振動するときに、問題が生じる。このような異なる運転状態は、例えば航空機においていろいろな飛行相に基づいて、特に離陸時並びに着陸時に生じるかまたは適切に調節される。特に回転翼式航空機の場合、ロータの回転数が比較的に大きく変化し、ロータによって生じる振動が大きな振幅を有する。これは回転翼式航空機のパイロットや乗客に、大きな悪影響（例えば振動負荷の増大に基づく労働時間の短縮「EU Directive 2002/44/CE」、計器の読み取り可能性）をもたらし得る。
【０００４】
例えば特許文献１からの力発生器が知られている。この力発生器の場合には、慣性質量を固定した曲げアームが設けられ、複数の圧電変換器が曲げアームに取付けられている。この圧電変換器は逆位相で運転され、曲げアームを弾性的に変形し、それによって慣性質量を振動させる。圧電変換器を適切に制御することにより、選定されたセンサ個所の好ましくない振動を、いろいろな周波数で相殺することができる。一般的に、外側の力励起は必要な能動的力の多数倍（例えば４倍）の大きさである。これは、力発生器自体が変位振幅を発生し得る場合よりも、力発生器が大きく変形することを意味する。従って、大きな動的負荷に耐えることができるようにするために、圧電変換器を適切な個所に据え付けなければならない。このような力発生器はばねアームを比較的長く形成する必要がある。というのは、圧電変換器が少しだけしか曲げ変形にさらされず、引張り負荷を加える必要がないからである。従って、圧電変換器の許容曲げ可能性によって設定された、振動反転個所のばねアームの最大許容曲率半径に基づいて、必要な組み込みスペースの長さが設定される。
【０００５】
周波数が大きく異なる振動に対する力発生器の適合を可能にするために、慣性質量の位置をばねアームに沿って変更することができる。公知のシステムの場合には、構造寸法のほかに、レバー上で振動する慣性質量によって力を発生する際に、構造に起因して、不所望なモーメントが発生し、全体システムの固定個所で振動が小さくなる（バイブレーションダンパ機能）という欠点がある。
【０００６】
特許文献２からは、請求項１の前提部分に記載した力発生器が知られている。この力発生器の場合には曲げアームがＵ字状に形成され、構造体側の端部の近くに圧電変換器が取付けられている。
【０００７】
特許文献３からは、能動式バイブレーションダンパが知られている。このバイブレーションダンパは互いに反対側へ延びる２本のばねアームを備え、このばねアームの両端に対をなした圧電変換器が固定されている。ばねアームの両自由端は慣性質量に連結されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】独国特許第１０２００５０６０７７９号
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００６０５３４２１Ａ１号
【特許文献３】欧州特許出願公開第１９２７７８２Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
これから出発して、本発明の根底をなす課題は、構造寸法が小さく、不所望なモーメントが小さく、そして必要な電気出力が少ない、冒頭に述べた力発生器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題は本発明に従い、独立請求項に記載した特徴によって解決される。
【００１１】
本発明に係る第１解決策は、ばねアームの両端にそれぞれ少なくとも１個の圧電変換器が取付けられ、さらに曲げアームがばねアームに取付けられ、曲げアームの端部に慣性質量が固定されていることを特徴とする。製作プロセス中、圧電変換器が予荷重される（例えば接着プロセス中の機械的予荷重および／またはより高い温度での接着プロセス時の異なる膨張係数の利用）。それによって、運転中それほどの引張り応力を生じない。
【００１２】
慣性質量の回転慣性が無視できる場合には、慣性質量の重心はばねアームの中央の高さ位置に配置される。すなわち、慣性質量を備えた曲げアームの長さはばねアームの長さの半分の長さである。外側の力励起により、ばねアームが受動的にＳ字状に変形する（すなわち、あたかもＳ字状振れを行う）。従って、ばねアームの振動（自由）端は常に同じ一定角度を有することになる。この角度は固定端の角度にほぼ一致する。すなわち、曲げアーム作用点の平行移動が有利に生じる。同様に、積極的なＳ字状変形が圧電変換器の電気的駆動によって達成される。この圧電変換器は同様に、曲げアーム作用点を平行移動させることになる。従って、両変形が重なる際に、外側からの励起と電気的な駆動とは関係無く、常に曲げアーム作用点の平行移動が強制され、それによって圧電変換器がばねアームの両端で同じオーダーだけ負荷される。曲げアーム作用点の平行移動に基づいて、付加的な案内要素を用いないで曲げアームを振動端部に取付けることができる。この曲げアームは固定端の方へ（ばねアームの静止状態で見て）ばねアームに対して平行に延在し、その端部に慣性質量が取付けられている。
【００１３】
この構造により、約１．５倍の長さのばねアームを有する従来のシステムに一致する力の発生が可能である一方、同時に、不所望なモーメントは５０％だけ短いばねアームを有する従来のシステムの場合の大きさにすぎない。というのは、重心がばねアームの半分の長さのところにあるからである。これは、慣性質量が固定端部のきわめて近くに配置され、それにより発生して構造体に加えられる不所望なモーメントが大幅に減少するという利点がある。慣性質量は本発明に従い、半分のばね長さのところにまたはばねアームの固定端に接近させて配置することができる。それによって、本発明の一実施の形態では不所望なモーメントが半分になり、他の実施の形態ではほとんどゼロになる。
【００１４】
特に航空機、とりわけヘリコプタにおける振動のこの大幅な低減は将来、このような機器の長時間の運転を可能にする。なぜなら、振動にさらされる人（例えばパイロット）のための使用時間が将来、規則によって制限されるからである。
【００１５】
本発明の有利な発展形態では、ばねアームの両端に、圧電変換器が１個ずつ設けられている。その際、両圧電変換器をばねアームの同じ側に設けることができる。これは製作コストが少なくて済むという利点がある。その代わりに、両圧電変換器をばねアームの両側に配置することができる。それによって、この圧電変換器を同じ位相で駆動することができる。
【００１６】
本発明の他の有利な発展形態では、ばねアームの両端に、ばねアームの中立線に関して向き合い逆位相で駆動される圧電変換器が２個ずつ設けられている。この配置構造の場合には、それぞれ交叉するように向き合う圧電変換器が一緒に駆動される。この実施形は最良のアクチュエータ出力を有し、対称的な配置構造と駆動を考慮して、中立線が電気的駆動に関係なくばねアームの中央にあり、したがって、対称の振れが達成される。さらに、ばねアームの材料特性（弾性係数、厚さ）に関係なく、圧電寸法を選定することができる。
【００１７】
本発明の他の有利な発展形態では、ばねアームが振動方向に見て長方形であるかまたはくびれた形を有する。長方形は製作が簡単である。くびれた形としては、狭くなった中央領域を有するかまたは有していない二重台形が有利である。くびれに基づいて、均一な曲がりが達成され、それによって圧電変換器も均一に負荷される。狭くなった中央領域を有していない二重台形は改善された効率と高い結合を有する。狭くなった中央領域によって、中央領域において所定の連続ばね剛性が得られる。
【００１８】
本発明の他の有利な発展形態では、曲げアームがばねアームの半分の長さに形成されている。それによって、補正されたモーメント分布がばねアーム内に生じる。
【００１９】
その代わりにあるいはそれに追加して、ばねアームは長方形の縦断面形状またはくびれた縦断面形状を有する。その利点は実質的に上述と同じである。
【００２０】
この実施形の本発明の他の有利な発展形態では、ばねアームが、中央層と、この中央層に連結された２つの被覆層と、を有する。この場合、圧電変換器はそれぞれ、中央層と各被覆層との間に配置されている。これにより、圧電変換器はばねアームの内部にきわめて簡単に配置可能であり、必ずしも従来一般的であるように圧電変換器をばねアームに接着する必要がないので、組み立てがきわめて簡単になる。好ましくは、被覆層と中央層の間の残りの領域に、適当な充填材料、特にＧＦＫが充填される。それによって、異なる層の相互の連結が達成され、圧電変換器のための支持を行うことができる。その代わりにさらに、圧電変換器をそれぞれ、ばねアームのほぼ半分の長さに形成することができるので、圧電変換器の間には、充填材料を有する短い領域だけが残る。
【００２１】
この実施形態の有利な発展形態では、被覆層が両端から圧電変換器よりもさらに部分的に延在し、そこで支持区間によって中央層に連結され、この場合圧電変換器が支持区間に支持され、それによってばねアームの中央領域に中央層だけが設けられている。この実施形は、ばねアームの中央領域を軟らかく形成することを可能にする。これは、ばねアームと曲げアームからなる直列剛性を低下させることができるという利点がある。
【００２２】
本発明によるこの実施形態の他の利点は、ばねアームのＳ字状変形によって、簡単な曲げ棒の場合よりも多くのエネルギーを変換することができることにある。これは力発生器の高い効率をもたらす。
【００２３】
本発明の他の有利な実施形態は、ばねアームの両側に、ばねアームに対して平行な２個の案内ばねが配置され、この案内ばねの一端がそれぞれ同様に構造体に固定され、第２端がそれぞればねアームの振動端と共に連結部材にしっかりと取付けられ、この場合曲げアームが連結部材に取付けられている。この実施形態の場合には、連結部材が強制案内されるので、連結部材は（曲げ変形によって生じる短縮を除いて）固定端に対して平行に振動する。この強制案内に基づいてさらに、曲げアームを上記実施形態（この実施形態の場合慣性質量がばねアームの中央の高さ位置に配置されている）の場合よりも長く形成することができ、それによって慣性質量を構造体またはばねアームの固定端の近くに任意に配置することができる。さらに、慣性質量の重心を固定端の高さに直接配置することができる。それによって、モーメントが完全に回避され、それによって慣性質量の振動によって生じる所望な大きさの力だけが発生する。
【００２４】
本発明の代替的な実施形態では、圧電変換器を備えた少なくとも２本のばねアームが互いに平行に設けられ、ばねアームの固定端が構造体に固定され、振動端が連結部材によって互いに固定連結され、曲げアームが連結部材に取付けられている。この実施形態の場合には、連結部材の強制振動が両固定個所に対して平行に少なくとも２本の同じようなばねアームによって生じ、このばねアームが圧電変換器対の一致する駆動によって互いに平行にＳ字状に変形可能である。この実施形態の場合にも、慣性質量を任意に構造体に接近させることができる。圧電変換器を有する平行に配置されたばねアームの数は、ばねアームの発生可能な力の倍率を決定する。
【００２５】
本発明の他の有利な発展形態では、両側に圧電変換器を取付けた、反対方向に延在する第２ばねアームが、各ばねアームの一端に取付けられ、第２ばねアームの他端に、慣性質量を有する曲げアームが取付けられている。それによって、慣性質量の能動的な行程運動、ひいては発生可能な力を大幅に増大させることができる。
【００２６】
本発明の有利な発展形態では、慣性質量および／または慣性質量を備えた曲げアームが交換可能である。これにより、「直列システム」が少ない構造コストで提供される。この直列システムの場合には、ばねアームまたは圧電変換器対を取付けたばねアームからなる能動式基本システムが交換可能な受動式共振システムに連結可能であり、この受動式共振システムが非常に異なる振動条件に適合可能である。標準的には、圧電変換器を備えたばねアームからなる常に同じ能動式基本システムを基礎として用いることができ、そして使用周波数への適合を、合わせられた共振システム（交換可能な慣性質量あるいは曲げアームと共に慣性質量からなる交換可能なシステム）によって行うことができる。質量移動の主たる部分は受動的にソフトに受け止められ、それによって発生した動的力は能動式システムを少しだけ変形し、それによって実際には、予荷重された圧電セラミックスに引張り力が発生しない。従って、全体システムのこの構造は大きな設計自由度を可能にする。この発展形態の重要な利点が「ファミリーコンセプト」にあるので、本発明に係る力発生器は多数の用途（例えば異なる大きさの航空機）に適合可能である。というのは、構造的に簡単な共振器部分の適応だけしか必要としないからである。
【００２７】
根底をなす課題の本発明に係る第２解決策は、反対向きに延在する２本のレバーアームがばねアームの固定端の領域の両側に設けられ、逆位相で駆動可能な２個の圧電変換器の一端がそれぞれ構造体に支持され、第２端がそれぞれ、ばねアームを一緒に曲げるための両レバーアームに支持されている。この実施形態の場合には、組み立てが簡単になると共に、圧電変換器が損傷した場合に修理が初めて可能になる。
【００２８】
圧電変換器の両端がそれぞれ異なる構造部品（構造体またはレバーアーム）に支持され、組み込み時に押し込まれて（約１パーミル）、予備的に締め付けられることにより、圧電性結晶が不所望な引張り負荷を受ける危険がなくなる。それによって、損傷の危険が低減される。
【００２９】
この実施形態は、システムの機械的な結合作用が大きく、締め付け力が小さいという利点がある。というのは、固体ヒンジを圧電変換器の両側に配置することができるので、接着される圧電変換器による不所望な平行剛性が存在せず、圧電変換器が少しだけ湾曲するだけであるからである。さらに、圧電要素の長さをばね長さとは無関係に選定することができる。というのは、レバーアームの長さによって所望なモーメント作用を決めることができるからである（短いレバーアームを備えた短い圧電変換器あるいは長いばねアームを備えた長い圧電変換器）。他の利点は、レバーアームのより大きな能動的変位が生じることにある。それによって、中立位相から良好な間隔をおいて、力を加えることができる。それによって、従来の構造の場合のような大きな予備締め付け力が不要である。他の利点は、慣性質量とばねアームの固定部が、固定端（締め付け個所）の近くでアクチュエータ装置（圧電変換器とレバーアーム）の寸法とは無関係に採寸可能であることにある。それによって、固定端で発生するモーメントが小さい。なぜなら、慣性質量が従来の構造の場合よりも固定端の近くにあるからである。
【００３０】
この実施形態の発展形態では、ばねアームの固定端が好ましくは凸形転動面として形成され、この転動面が反対向きに形成された、特に凹形の、構造体側の対向転動面に支持されている。この発展形態の場合、ばねアームは構造体に機械的に固定されないで、両圧電変換器の押圧力によって構造体に押し付けられているだけである。この発展形態の場合、戻しモーメントが発生しないので有利である。ほぼ同じ作用を得るために、ばねアーム側の転動面を凸形に形成し、構造体側の転動面を凹形に形成することができる。
【００３１】
上記の実施形態の他の有利な発展形態では、レバーアームに作用する両圧電変換器の他端が各中間部材に固定され、この両中間部材がそれぞれ他の圧電変換器に固定され、この他の圧電変換器がそれぞれ、両圧電変換器に対して平行に延在し、かつこの両圧電変換器に対して逆位相で駆動可能であり、この両圧電変換器の他端が構造体に支持されている。この発展形態の場合には、それぞれ中間部材を介して連結された２個の圧電変換器と、機械的に「相前後して接続された」両圧電変換器の構造長さの１個の圧電変換器と、が共同作用する。構造体と中間部材との間にはさらに、軟らかいばね要素が必要である。このばね要素は圧電変換器のほぼ一定の予備締め付けを行う。この予備締め付け要素は同時に、伸長方向に対して垂直な圧電変換器の屈曲を防止するという目的を達成する。構造がコンパクトで構造長が短いと共に、大きな能動的変位が達成される。それによって、ばねアームの中立線に対する大きな間隔または短い構造長が達成可能である。同時に、アクチュエータ装置がばねアームを取付けた構造体側に支持可能である場合よりも、構造がはるかに簡単である。
【００３２】
この実施形態の有利な発展形態では、レバーアームに作用する両圧電変換器の他端がそれぞれ、中央で回転可能に固定されたロッカー部材に作用し、このロッカー部材に他の２個の圧電変換器が作用し、この圧電変換器がそれぞれ、最初の両圧電変換器に対して平行に延在し、かつこの最初の両圧電変換器に対して逆位相で駆動可能であり、圧電変換器の他端が構造体に支持されている。圧電変換器の予備締め付けは組み込み時のすえ込みによって行われる。折り畳まれたアクチュエータ装置のこの実施形態は、上記の実施形態と異なり、平行に接続された予備締め付けばねが不要であり、それによってより大きな能動的ストロークが生じるという利点がある。
【００３３】
根底をなす課題の本発明に係る第３解決策は、互いに平行な３本のばねアームが設けられ、このばねアームの一端がそれぞれ構造体に支持され、他端がそれぞれ連結部材に固定され、張り出した２本のレバーアームが中央のばねアームに設けられ、２個の圧電変換器の一端がそれぞれレバーアームに支持され、この圧電変換器の第２端がそれぞれ連結部材に連結された１本ずつの棒状部材を介して支持され、この棒状部材、連結部材および圧電変換器が一緒に慣性質量を形成していることを特徴とする。この実施形態の場合、実際、構造スペース全体が慣性質量として利用可能である。これにより、全体寸法を縮小することができる。圧電アクチュエータ装置が慣性質量の構成部材であるので、さらに全体システムの質量が小さくなり、それによって全体質量に対する慣性質量の比がより有利になる。さらに、中央のばねアームを細く形成することができる。さらに、構造体側の固定個所から大きく離れたところで、中央のばねアームに力を加えることができる。同時に、作用するモーメントが、外側の両ばねアームによって支持される。さらに、機械的なモーメントを低減するために、重心を構造体挟持個所の近くに設けることができる。
【００３４】
この実施形態の有利な発展形態では、過大な振れによる力発生器の損傷を防止するストッパを形成するように、棒状部材と外側のばねアームとの間の間隔が選定されている。それによって、共振個所の許容されないほど大きな振れ、ひいては損傷を防止する一種のストッパを、慣性質量の振れのために形成することができる。
【００３５】
次に、添付の図に基づいて本発明をさらに説明する。図において同じ参照符号は同じ構成部材を示す。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施の形態の概略図である。
【図２】本発明の第２実施の形態の概略図である。
【図３】本発明の第３実施の形態の概略図である。
【図４】ばねアームを特別に形成した、図１の実施の形態を示す図である。
【図５】ばねアームを代替的に形成した、図１の実施の形態を示す図である。
【図６】圧電変換器を２個だけ備えた他の実施の形態を示す。
【図７】圧電変換器を２個だけ備えた他の実施の形態を示す。
【図８】圧電変換器を備えた３つの代替的な実施の形態を示す。
【図９】台形の圧電変換器を備えた実施の形態を示す。
【図１０】ばねアームの３つの実施の形態を示す
【図１１】力発生器の他の実施の形態を示す。
【図１２】力発生器の他の実施の形態を示す。
【図１３】力発生器の他の実施の形態を示す。
【図１４】力発生器の他の実施の形態を示す。
【図１５】力発生器の他の実施の形態を示す。
【図１６】力発生器の他の実施の形態を示す。
【図１７】力発生器の他の実施の形態を示す。
【図１８】力発生器の他の実施の形態を示す。
【図１９】力発生器の他の実施の形態を示す。
【図２０】力発生器の他の実施の形態を示す。
【図２１】ヘリコプタにおける用途を概略的に示す。
【図２２】図１５に係る実施形態の変形である実施の形態を示す。
【図２３】力発生器のための他の実施の形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１には、構造体１２に固定された力発生器１０ａの第１実施の形態が略示してある。この力発生器１０ａはばねアーム１４を備えている。このばねアームの一端、すなわち固定端１６は構造体１２に強固に固定されている。ばねアーム１４の反対側の振動端１８には、連結部材２０を介して曲げアーム２２が取付けられている。この曲げアームは好ましくはばねアーム１４に対して平行に配置されている。曲げアーム２２の自由端には慣性質量２４が固定されている。ばねアーム１４は好ましくはＧＦＫからなっているが、他の繊維複合材料または金属材料を用いることができる。慣性質量２４は重さが約１〜１０kgであり、その重心はばねアーム１４の中央の高さ位置にある。
【００３８】
ばねアーム１４の固定端１６には、その両側に圧電変換器２６ａ、２６ｂが接着されているかあるいは他の方法で全面にわたってしっかりと取付けられている。同じように、振動端１８の領域にも、他の２個の圧電変換器２６ｃ、２６ｄがばねアーム１４の両側に全面にわたって固定されている。図示した各々の圧電変換器２６の代わりに、一緒に駆動することができる２個またはそれ以上の圧電変換器を平行に配置することが可能である。
【００３９】
圧電変換器２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは図示していない制御回路を用いて互い違いに駆動させられるので、同じハッチングで示した圧電変換器２６ａと２６ｄまたは２６ｂと２６ｃを一緒に駆動することができる（これは他の図にもあてはまる）。例えば圧電変換器２６ａと２６ｄが駆動させられると（他の２個の圧電変換器２６ｂと２６ｃは同時に停止状態にある）、両圧電変換器２６ａと２６ｄが伸長し、見やすくするために大げさに示した破線３０ａに沿って、ばねアーム１４のＳ字状の曲がりを生じる。その際、連結部材２０ａはほぼ同じ方向に向いたままである。
【００４０】
圧電変換器２６ａと２６ｄが停止し、その代わりに圧電変換器２６ｂと２６ｃが駆動されると、圧電変換器２６ａと２６ｄが短くなり、圧電変換器２６ｂと２６ｃが伸長する。従って、ばねアーム１４は、同様に見やすくするために大げさに示した破線３０ｂに沿って、反対方向にＳ字状に曲がる。対の圧電変換器を適切に交互に駆動することにより、ばねアーム１４に強制振動が発生する。この強制振動は曲げアーム２２を介して慣性質量２４に伝わり、この慣性質量を振動させ、それによって振動する力が固定端１６に発生する。さらに、固定端１６と慣性質量２４の重心との間のレバーアームを介して、それ自体不所望な振動モーメントが発生する。この振動モーメントは固定端１６で構造体に伝達される。本発明に係る構造に基づいて、慣性質量２４の重心が、慣性質量２４を振動端１８に配置した従来の力発生器よりも５０％だけ固定端１６に近い位置にあるので、このモーメントは従来技術よりも５０％だけ小さい。
【００４１】
この実施形態の場合、有利な構造に従って、慣性質量２４を備えた曲げアーム２２が連結部材２０に取り外し可能に取付けられているので、圧電変換器２６と連結部材２０を備えたばねアーム１４は（構造体１２の振動を検出するためのセンサおよび図示していない制御装置と共に）能動式基本系を形成する。これに対して、慣性質量２４を備えた曲げアーム２２は特有の使用条件に適合可能な受動式共振系を形成する。従って、本発明に係る力発生器はいろいろな用途においてきわめて異なる振動条件のためにモジュール式に使用可能である。というのは、常に同じ能動式基本系を使用することができる一方、振動条件に基づいて受動式共振系を選択することができるからである。その代わりに、曲げアーム２２を連結部材２０に取り外し不能に取付け、能動式基本系に付設することができる。それによって、重さの異なる慣性質量２４だけが交換可能な受動式共振系を形成する。このようなセンサは特に３方向すべてにおいて振動を検出する。
【００４２】
図２には力発生器１０ｂの第２実施の形態が示してある。この実施の形態の場合には、圧電変換器２６を備えたばねアーム１４の両側に、２個の案内ばね４０ａ、４０ｂが設けられている。この案内ばねの一端はそれぞれ同様に、構造体１２に取付けられ、他端はそれぞれ連結部材４２に取付けられている。この連結部材には同様に、ばねアーム１４が強固に取付けられている。材料特性と寸法がばねアーム１４に一致している両案内ばね４０ａ、４０ｂにより、圧電変換器２６を励起することによってばねアーム１４はＳ字状に曲げられ、そして両案内ばね４０ａ、４０ｂによる強制案内に基づいて連結部材４２をあたかも振動するように運動させ、しかも図１において線３０ａ、３０ｂによって示したのと同じように運動させる。連結部材４２には曲げアーム２２が取付けられ、この曲げアームにはさらに慣性質量２４が取付けられている。しかしながら、図１の実施の形態と異なり、曲げアーム２２が非常に長く形成されているので、慣性質量２４の重心は多少の差はあれ固定個所１６の高さ位置にある。構造体１２が適切に形成されている場合には、慣性質量２４の重心は固定個所１６と同じ高さ位置にある。それによって、固定個所１６と慣性質量２４の重心との間にはレバーアームは存在せず、従って不所望なモーメントが十分に回避される。
【００４３】
図３には、力発生器１０ｃの第３実施の形態が示してある。この実施の形態の場合、２本の同じばねアーム１４ａ、１４ｂが互いに平行に配置され、構造体１２と連結部材４２に取付けられている。この連結部材４２には曲げアーム２２が取付けられ、この曲げアームにはさらに慣性質量２４が取付けられている。図２と類似の方法で、両ばねアーム１４ａ、１４ｂの平行位置によって、連結部材４２の十分な振動運動が達成される。そのために、両ばねアーム１４ａ、１４ｂ上のそれぞれの圧電変換器２６が平行に駆動される。
【００４４】
図１の実施の形態の場合のように、図２と図３の両実施の形態の場合にも、連結部材４２を備えたばねアーム１４、１４ａ、１４ｂ、４０ａ、４０ｂからなる能動式基本系と、慣性質量２４と場合によっては曲げアーム２２とを備えた交換可能な受動式共振系と、に分割することが重要である。
【００４５】
図４には力発生器１０ｄの第４実施の形態が示してある。この力発生器は図１の実施の形態１０ａに十分一致している。重要な違いは、ばねアーム１４ｄが３つの層、すなわち１つの中央層５０と２つの被覆層５２ａ、５２ｂとからなっている点にある。ばねアーム１４ｄの両端において中央層５０の両側には圧電変換器２６が配置されている。しかしながら、この圧電変換器は固定、特に接着する必要がない。というのはばねアーム１４ｄの両端および中央に、材料領域５４が設けられているからである。この材料領域は層５０、５２ａ、５２ｂに固定連結され、それによってばねアーム１４ｄが一体構造となる。同時に、圧電変換器２６は両端が材料領域５４に支持され、それによって圧電変換器の縦方向伸びが（図１の線３０ａ、３０ｂのような）ばねアーム１４ｄのＳ字状変形に変換される。
【００４６】
図５には、力発生器１０ｅの第５実施の形態が示してある。この実施の形態は図４の実施の形態に十分一致している。唯一の重要な違いは、ばねアーム１４ｅの外側被覆層が全長にわたって連続して延びていないこと、すなわち構造体側の端部に被覆層５２ａ、５２ｂが設けられ、振動端部に被覆層５２ｃ、５２ｄが設けられていることにある。ばねアーム１４ｅは中央領域がばねアーム１４ｄよりもはるかに軟らかい。これは、小さな連続ばね剛性を達成可能であるという利点がある。
【００４７】
図６と図７には、ばねアーム１４に圧電変換器２６ａ、２６ｃまたは２６ａ、２６ｄが２個だけ取付けられている２つの実施の形態が示してある。この実施の形態は、図１〜図５に示すような圧電変換器を４個備えた実施の形態よりも構造が簡単である。
【００４８】
図８には、圧電変換器の３つの代替的な実施の形態が振動方向に見て示してある。上側の図示に係る実施の形態の場合には、圧電変換器２６ｅがばねアーム１４と同じ幅を有し、それによって最大のアクチュエータ出力が達成可能である。中央の図示に係る実施の形態の場合には、圧電変換器２６ｆが狭くなっている。これは圧電変換器の機械的な保護を保証する。下側の図示に係る実施の形態の場合には、圧電変換器２６ｇが台形に形成されている。これは最適化された効率またはより強い結合を可能にする。
【００４９】
図９には、圧電変換器２６ｈが台形の厚さを有する実施の形態が示してある。この場合、より強い結合とアクチュエータ特性の最適化可能な適合が可能になる。他の利点は、細い端部、すなわちばねアーム１４の中央領域における小さな曲げ剛性である。圧電変換器２６ｈのためにｄ３３圧電性結晶を使用する場合に、一定の伸びを達成することができる。これに対して、ｄ３１圧電性結晶を使用する場合には、細い端部に、より大きな伸びを生じることができる。
【００５０】
図１０には、ばねアームの３つの実施の形態が示してある。上側の図示に係る実施の形態の場合、ばねアーム１４ｃは振動方向に見て長方形の輪郭を有する。これは製作を簡単にする。中央の図示に係る実施の形態の場合には、ばねアーム１４ｄは二重台形である。それによって、効率を最適化することができ、強い結合が達成可能である。下側の図示に係る実施の形態の場合には、ばねアーム１４ｅは縮小した中央区間１５を有する二重台形である。それによって、くびれの選択によって、中央区間１５の所定の連続ばね剛性を得ることができる。同じように、ばねアーム１４は縦断面で見て二重台形に形成可能であり、すなわち端部の方へ太くなり、かつ中央の方へ細くなるように形成可能であり、縮小した中央区間を有しているかまたは有していない。この場合、上述の利点が同じように生じる。その際、もちろん、１本または複数のばねアームを両方向にくびれるように形成することも可能である。
【００５１】
図１１には、力発生器１０ｆの他の実施の形態が示してある。この力発生器の場合には、２本のばねアーム１４ｆ、１４ｇが相前後して取付けられ、両ばねアーム１４ｆ、１４ｇは圧電変換器２６を備えている。その際、圧電変換器２６ｅ〜２６ｈに関する上記のいろいろな実施の形態を用いることができる。この実施の形態は有効行程、ひいては発生力の増大を可能にする。
【００５２】
図１２には、力発生器１０ｇの他の実施の形態が示してある。この力発生器は、片側が構造体１２に固定された平行な２本のばねアーム１４ｈ、１４ｉが設けられている点で、図３と図１１に係る実施の形態に似ている。このばねアームには他のばねアーム１４ｊ、１４ｋが取付けられ、このばねアームにはさらに連結部材２０ａ、２０ｂを介して２本の曲げアーム２２ａ、２２ｂが取付けられている。この曲げアーム２２ａ、２２ｂにはらに、慣性質量２４ａ、２４ｂが取付けられている。両慣性質量２４ａ、２４ｂの同期振動を保証するために、連結部材２０ａ、２０ｂは任意選択的に連結要素５８によって互いに固定連結されている。この慣性質量２４ａ、２４ｂも互いに連結可能である。この実施の形態の他の利点は、ばねアーム１４の振幅の制限が構造体部材１２ａによって可能になることにある。この実施の形態によって、並列および直列に接続されたアクチュエータ装置が得られる。
【００５３】
図１３には、力発生器１０ｈの他の実施の形態が示してある。この実施の形態は図１の実施の形態に類似している。それと異なり、連結部材２０には、平行に延在する２本の曲げアーム２２ｃ、２２ｄが設けられている。この曲げアームには、ばねアーム１４を取り囲むリング状の慣性質量２４ｄが取付けられている。それによって、慣性質量２４ｄの重心が静止状態でばねアーム１４内にあるので、側方に作用する付加的なモーメントが発生しない。
【００５４】
図１４には、力発生器１０ｉの他の実施の形態が示してある。この実施の形態の場合、図１１に類似して、２本のばねアーム１４ｆ、１４ｇが相前後して取付けられ、二重Ｔ字形の慣性質量２４ｅが第２ばねアーム１４ｇに取付けられている。それによって、慣性質量２４ｅの重心が中央にあるので、側方に作用する付加的なモーメントが発生しない。
【００５５】
図１５には、力発生器１０ｊの他の実施の形態が示してある。この実施の形態の場合、上記の実施の形態の場合のように、１本のばねアーム１４が構造体１２に強固に固定されている。しかし、ばねアーム１４の自由端には、慣性質量２４が取り外し可能に、ひいては交換可能に直接固定されている。しかしながら、ばねアーム１４自体には圧電変換器が取付けられておらず、その代わりに２本のレバーアーム６０ａ、６０ｂがばねアーム１４の固定個所６１の近くにおいてばねアーム１４から延在している。このレバーアームにはさらに、２個の圧電変換器６２ａ、６２ｂが作用する。この圧電変換器はその反対側の端部が、１２で示した構造体の一部であるそれぞれ構造体１２ａに支持されている。両圧電変換器６２ａ、６２ｂがハッチングで示すように逆位相で駆動されるので、この圧電変換器は交互に伸長し、それによって曲げモーメントがレバーアーム６０ａ、６０ｂを介してばねアーム１４に作用する。従って、ばねアーム１４は圧電変換器によって生じた剛性を有しておらず、圧電変換器６２ａ、６２ｂはばね要素１４の長さに関係なく選択可能である。
【００５６】
図１６には、図１５の実施の形態１０ｊにほぼ一致する力発生器１０ｋの他の実施の形態が示してある。重要な違いは、ばねアーム１４が構造体１２に固定されていないで、凹形転動面を有する端部材７０で終わっていることにある。この場合、圧電変換器６２ａ、６２ｂのためのレバーアームも同様に端部材７０に一体化されている。構造体１２が凹形の相手方面７２を有するので、不所望な戻しモーメントはばねアーム１４内に存在しない。
【００５７】
図１７には、図１６の実施の形態に似ている、力発生器１０ｌの他の実施の形態が示してある。実施形態１０ｊと異なり、レバーアーム６０ａ、６０ｂとは反対側の圧電変換器６２ａ、６２ｂの端部は構造体に支持されないで、中間部材８０ａ、８０ｂに固定されている。この中間部材８０ａ、８０ｂにはさらに、他の圧電変換器８２ａ、８２ｂが取付けられている。この圧電変換器の反対側の端部はそれぞれ構造体１２に支持されている。ハッチングによって圧電変換器６２ａ、６２ｂ、８２ａ、８２ｂを示すように、機械的に連結された圧電変換器６２ａ、８２ａと６２ｂ、８２ｂは逆位相で駆動させる。それによって、中間部材８０ａ、８０ｂは圧電変換器８２ａ、８２ｂの運動によってばねアーム１４の軸方向に（互いに逆位相で）振動し、この振動は内側圧電変換器６２ａ、６２ｂを介してかつこの圧電変換器の固有の運動を増幅して、レバーアーム６０ａ、６０ｂに伝達される。それによって、ばねアーム１４が振動させられる。中間部材８０ａ、８０ｂは２個の付勢ばね６４によって構造体１２の方へ引っ張られる。それによって、装置の側方傾斜が防止される。
【００５８】
図１８には、図１７の実施の形態１０ｌにほぼ一致する、力発生器１０ｍの他の実施の形態が示してある。重要な違いは、２個の異なる中間部材（図１７：８０ａ、８０ｂ）が設けられていないで、４個すべての圧電変換器６２ａ、８２ａと６２ｂ、８２ｂがロッカー部材９０に支持されていることにある。このロッカー部材は旋回点９２で構造体１２に懸吊されている。
【００５９】
図１９には、力発生器１０ｎの他の実施の形態が示してある。この実施の形態は、圧電変換器７２が１個だけ設けられている点が、上述の実施の形態と異なっている。この圧電変換器は一方では構造体１２ａに、他方ではレバーアーム６０ｃに支持されている。さらに、レバーアーム６０ｃにばね７４が固定され、このばねの他端は構造体１２ａに固定されている。本実施の形態は構造的に簡単であり、圧電変換器７２の単相の電気的駆動を可能にする。図１９に示したばね７４は引張りばねとして形成されている。代替的に、このばねを圧縮ばねとして形成することもできる。さらに、（引張りばねとしておよび圧縮ばねとしての）ばね７４をレバーアーム６０ｃに取付けないで、図示していないレバーアームに取付けることができる。この図示していないレバーアームは、図１７においてレバーアーム６０ｂがレバーアーム６０ａとは反対方向に延在しているのと同様に、レバーアーム６０ｃとは反対方向に延在している。
【００６０】
図２０には、図１９の実施の形態に類似する、力発生器１０ｏの他の実施の形態が示してある。図１９の実施の形態と異なり、引張りばねの代わりに、逓減的な圧縮ばね７６が設けられている。この圧縮ばねは構造体１２とレバーアーム６０ｄとの間に支持されている。圧縮ばね７６は好ましくは予圧縮された皿ばねとして形成されている。逓減的な圧縮ばね７６の利点は、圧電変換器７２の伸長中に能動的な行程運動が圧縮ばね７６の弱まる予圧縮力によってさらに強まることにある。これは振動励起を強める。この実施の形態はさらに、より短い圧電長さ、ひいては力発生器全体の構造寸法を可能にする。圧縮ばね７６は図示していない第２レバーアームにも取り付けることができる。この第２レバーアームは、図１７においてレバーアーム６０ｂがレバーアーム６０とは反対方向に延在しているのと同様に、レバーアーム６０ｄとは反対方向に延在している。
【００６１】
力発生器１０ａ〜１０ｏの上記のすべての実施の形態は、図示していない制御ユニットによって制御される。この制御ユニットは、構造体の１つまたは複数の位置と１つまたは複数の方向の相殺すべき振動を検出し、この振動が構造体１２に振動力を加えることによってできるだけ除去されるような周波数で、圧電変換器２６を励起するために、１個または複数の振動センサを備えている。
【００６２】
図２１には、略示したヘリコプタ１００における本発明に係る力発生器の用途が示してある。このヘリコプタ１００は２個のパイロット座席領域１０２ａ、１０２ｂと多数の乗客座席１０４を備えている。図示していないキャビン床には３個のセンサ１０６と４個の力発生器１０８が取付けられている。このセンサは、３つのすべての空間方向において、ロータ１０７によって発生した、この場所の振動を検出する。センサ１０６は、（下のブロック図に示した）導体１１０を介して入力フィルタユニット１１２に接続されている。この入力フィルタユニット内では、センサ１０６の信号のエイリアシング効果を回避する目的で高周波成分を除去するための低域フィルタ、特にバターワースフィルタが設けられている。入力フィルタユニット１１２の後にコントローラ１１４が配置されている。このコントローラは他の入力値１１６としてヘリコプタ１００の図示していない駆動ロータのロータ回転数を有し、センサ１０６の信号とロータ速度１１６に依存してドライブユニット１１８と接続導体１２０を介して４個の力発生器１０８を個々に制御する。その際、適切な制御によって、パイロット座席領域１０２ａ、１０２ｂおよび／または乗客領域１０４の振動を最小限に抑えることができることが重要である。その際、振動を最小限に抑えるべきである領域１０２ａ、１０２ｂ、１０４のすぐ近くに、センサ１０６も力発生器１０８も配置する必要がない。
【００６３】
図２２には、力発生器１０ｐの他の実施の形態が示してある。この実施の形態は図１５の実施の形態にほぼ一致しているので、図１５と同じ参照符号が用いられ、構造や機能についてはそれに関する説明が参照される。本実施の形態の場合には、図１５の実施の形態と異なり、両圧電変換器６２ａ、６２ｂがばねアーム１４に対して角度をなしている。この角度はほとんど任意に選定可能であり、例えばばねアーム１４の中心軸線に対して９０°に選定することができる。
【００６４】
図２３には、力発生器１０ｑの他の実施の形態が示してある。この実施の形態は互いに平行な３本のばねアーム１４、１４０ａ、１４０ｂを備え、このばねアームはそれぞれ一端が構造体１２に固定されている。他端はそれぞれ、連結部材１３０に取付けられている。この連結部材１３０から２本の棒状部材１３２ａ、１３２ｂが張り出している。この棒状部材は好ましくはばねアームに対してほぼ平行に延在し、各自由端に支持突出部１３４ａ、１３４ｂを備えている。中央のばねアーム１４はほぼ垂直に突出する２本のレバーアーム６０ａ、６０ｂを備えている。２個の圧電変換器６２ａ、６２ｂは一方では支持突出部１３４ａ、１３４ｂに支持され、他方ではレバーアーム６０ａ、６０ｂに支持されている。平行な３本のばねアーム１４、１４０ａ、１４０ｂに関連して圧電変換器６２ａ、６２ｂを交互に励起することにより、実質的に圧電変換器６２ａ、６２ｂ、支持突出部１３４ａ、１３４ｂを有する棒状部材１３２ａ、１３２ｂおよび連結部材１３０からなる慣性質量全体が振動させられ、しかもＳ字状振れのように振動させられる。外側ばねアーム１４０ａ、１４０ｂと棒状部材１３２ａ、１３２ｂとの間の隙間１３６ａ、１３６ｂは好ましくは、所定の最大振幅の際にこれらの部品が互いに向き合うような幅を有する。それによって、慣性質量の最大振幅を、損傷しないような値に効果的に制限することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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