JP2000175464A - 圧電または電歪アクチュエ―タおよびその製造方法 - Google Patents
圧電または電歪アクチュエ―タおよびその製造方法Info
- Publication number
- JP2000175464A JP2000175464A JP34758499A JP34758499A JP2000175464A JP 2000175464 A JP2000175464 A JP 2000175464A JP 34758499 A JP34758499 A JP 34758499A JP 34758499 A JP34758499 A JP 34758499A JP 2000175464 A JP2000175464 A JP 2000175464A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stage
- slab
- piezoelectric
- separation
- prestress
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 14
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 7
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 16
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical group C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- LPLLVINFLBSFRP-UHFFFAOYSA-N 2-methylamino-1-phenylpropan-1-one Chemical compound CNC(C)C(=O)C1=CC=CC=C1 LPLLVINFLBSFRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N Atorvastatin Chemical compound C=1C=CC=CC=1C1=C(C=2C=CC(F)=CC=2)N(CC[C@@H](O)C[C@@H](O)CC(O)=O)C(C(C)C)=C1C(=O)NC1=CC=CC=C1 XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N 0.000 description 1
- 241000132539 Cosmos Species 0.000 description 1
- 235000005956 Cosmos caudatus Nutrition 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000009021 linear effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000012781 shape memory material Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
- H10N30/206—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using only longitudinal or thickness displacement, e.g. d33 or d31 type devices
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小さな変位量の大きな変位量への変換が可能
となり、強固で、かつ軽量な圧電材料または電歪材料の
アクチュエータを提供する。 【解決手段】 管状構造体を形成する複数の圧電／電歪
能動ブロック１と、これらブロック１を分離し、高さ方
向に互いに重畳されて互いに摺動すると共に２つのステ
ージの高さに渡って延在する分離要素２と、能動ブロッ
クの種々の積層体に対して交流信号の電圧を印加するこ
とを可能にする電極形成手段と、前記分離要素を構成す
るそれぞれ異なるステージに属する２つが結合されると
共に何れのステージにおいても前記ステージ内部に延在
するプリストレス構造体と一体的になっているスラブ２
ａ，２ｂと、を備え、一方のスラブ２ｂは、他のステー
ジのプリストレス構造体と一体的になっている先行する
ステージのスラブ２ａとの間で互い違いになっているも
のである。
となり、強固で、かつ軽量な圧電材料または電歪材料の
アクチュエータを提供する。 【解決手段】 管状構造体を形成する複数の圧電／電歪
能動ブロック１と、これらブロック１を分離し、高さ方
向に互いに重畳されて互いに摺動すると共に２つのステ
ージの高さに渡って延在する分離要素２と、能動ブロッ
クの種々の積層体に対して交流信号の電圧を印加するこ
とを可能にする電極形成手段と、前記分離要素を構成す
るそれぞれ異なるステージに属する２つが結合されると
共に何れのステージにおいても前記ステージ内部に延在
するプリストレス構造体と一体的になっているスラブ２
ａ，２ｂと、を備え、一方のスラブ２ｂは、他のステー
ジのプリストレス構造体と一体的になっている先行する
ステージのスラブ２ａとの間で互い違いになっているも
のである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、能動的な圧電材料
または電歪材料のアクチュエータに係り、特に、飛行機
の一次的または二次的な飛行制御装置の製造に効果的に
適用することができる圧電または電歪アクチュエータお
よびその製造方法に関する。
または電歪材料のアクチュエータに係り、特に、飛行機
の一次的または二次的な飛行制御装置の製造に効果的に
適用することができる圧電または電歪アクチュエータお
よびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】保守、汚染、火災の危険等の多くの理由
から、油圧による飛行制御装置の部分を減らし、電気的
な制御を行なうことが望ましい。
から、油圧による飛行制御装置の部分を減らし、電気的
な制御を行なうことが望ましい。
【０００３】残念なことに、ステップダウンギアボック
ス形成手段を用いる電磁モータを使用することによる技
術的な解決方法では、設備が非常に大きくなる。
ス形成手段を用いる電磁モータを使用することによる技
術的な解決方法では、設備が非常に大きくなる。
【０００４】この電磁モータの欠点を補うために、高い
エネルギー密度を有し、応力に対して強い抵抗力を有す
る圧電材料または電歪材料を主成分とするモータを用い
ることが既に提案されており、この例としては、振動モ
ータまたは増幅器アクチュエータがある。
エネルギー密度を有し、応力に対して強い抵抗力を有す
る圧電材料または電歪材料を主成分とするモータを用い
ることが既に提案されており、この例としては、振動モ
ータまたは増幅器アクチュエータがある。
【０００５】この点に関しては、以下の文献を参照する
ことが有用であろう。「アクチュエータ−将来の制御の
ための圧電材料（Actionneurs - Des materiaux Piezo-
electriques pour les commandes du futur）」、Usine
nouvelle,１９９６年１０月３１日、Ｎｏ.２５６８参
照。「圧電飛行制御（Des commandes de vole piezo-el
ectriques）」、Air et Cosmos/ Avitation Internati
onal、No. 1602、１９９７年２月２８日参照。「正確な
位置決めおよび半受動的制動のための新しい増幅器圧電
アクチュエータ（A new amplifier piezoelectric actu
ator for precise positioning andsemi-passive dampi
ng）、R. Le Letty、F. Claeyssen、G. Thomin -2nd Sp
aceMicrodynamics and Accurate Control Symposium、
１９９７年５月１３〜１６日、Toulouse 参照。
ことが有用であろう。「アクチュエータ−将来の制御の
ための圧電材料（Actionneurs - Des materiaux Piezo-
electriques pour les commandes du futur）」、Usine
nouvelle,１９９６年１０月３１日、Ｎｏ.２５６８参
照。「圧電飛行制御（Des commandes de vole piezo-el
ectriques）」、Air et Cosmos/ Avitation Internati
onal、No. 1602、１９９７年２月２８日参照。「正確な
位置決めおよび半受動的制動のための新しい増幅器圧電
アクチュエータ（A new amplifier piezoelectric actu
ator for precise positioning andsemi-passive dampi
ng）、R. Le Letty、F. Claeyssen、G. Thomin -2nd Sp
aceMicrodynamics and Accurate Control Symposium、
１９９７年５月１３〜１６日、Toulouse 参照。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の刊行物に開示された解決法は、満足のいくものではな
い。特に、振動モータにおいては、連続動作によって急
速にインターフェースが磨耗することとなり、電源異常
の際には、最後のポジションで固定されることになるた
め、一次制御装置として使用することは不可能である。
増幅器アクチュエータにおいては、大型の変換器構造で
あることを要するため当初の軽量およびエネルギー密度
の利点が大きく損なわれることになる。
の刊行物に開示された解決法は、満足のいくものではな
い。特に、振動モータにおいては、連続動作によって急
速にインターフェースが磨耗することとなり、電源異常
の際には、最後のポジションで固定されることになるた
め、一次制御装置として使用することは不可能である。
増幅器アクチュエータにおいては、大型の変換器構造で
あることを要するため当初の軽量およびエネルギー密度
の利点が大きく損なわれることになる。
【０００７】本発明の目的は、強固かつ軽量であり、圧
電または電歪による小さなユニットの変位量を大きな変
位量に変換することが可能な圧電または電歪アクチュエ
ータの構造体を提供することにある。
電または電歪による小さなユニットの変位量を大きな変
位量に変換することが可能な圧電または電歪アクチュエ
ータの構造体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の基本構成に係る圧電もしくは電歪ア
クチュエータは、管状構造体を形成するように分布され
た圧電もしくは電歪の能動ブロックの複数のステージを
備え、前記能動ブロックの分極があるステージと隣接す
るステージの間で互い違いになっており、何れのステー
ジにおいても前記ユニット能動ブロックを一対になるよ
うに分離させる分離要素を備えると共に、前記分離要素
は前記構造体の高さ方向に互いに重畳されて互いに摺動
するのに適しており、前記ユニット能動ブロックよりも
大きな剛性を有し、前記分離要素は、能動ブロックの２
つのステージの高さに渡って延在し、前記分離要素は所
与のユニット能動ブロックの何れの側にも配置されて前
記ユニット能動ブロックの両方の側における両方のステ
ージを通ってそれぞれ延在し、前記能動ブロックの種々
の積層体に対して交流信号の電圧を印加することを可能
にする電極形成手段を備え、前記分離要素がそれぞれ異
なるステージに属する２つの結合されたスラブから構成
され、何れのステージにおいても前記スラブは、前記ス
テージ内部に延在するプリストレス構造体と一体的にな
っているスラブと、他のステージのプリストレス構造体
と一体的になっている先行するステージのスラブに結合
されたスラブとの間で互い違いになっていることを特徴
としている。
め、本発明の第１の基本構成に係る圧電もしくは電歪ア
クチュエータは、管状構造体を形成するように分布され
た圧電もしくは電歪の能動ブロックの複数のステージを
備え、前記能動ブロックの分極があるステージと隣接す
るステージの間で互い違いになっており、何れのステー
ジにおいても前記ユニット能動ブロックを一対になるよ
うに分離させる分離要素を備えると共に、前記分離要素
は前記構造体の高さ方向に互いに重畳されて互いに摺動
するのに適しており、前記ユニット能動ブロックよりも
大きな剛性を有し、前記分離要素は、能動ブロックの２
つのステージの高さに渡って延在し、前記分離要素は所
与のユニット能動ブロックの何れの側にも配置されて前
記ユニット能動ブロックの両方の側における両方のステ
ージを通ってそれぞれ延在し、前記能動ブロックの種々
の積層体に対して交流信号の電圧を印加することを可能
にする電極形成手段を備え、前記分離要素がそれぞれ異
なるステージに属する２つの結合されたスラブから構成
され、何れのステージにおいても前記スラブは、前記ス
テージ内部に延在するプリストレス構造体と一体的にな
っているスラブと、他のステージのプリストレス構造体
と一体的になっている先行するステージのスラブに結合
されたスラブとの間で互い違いになっていることを特徴
としている。
【０００９】また、上記第１の基本構成に係る圧電もし
くは電歪アクチュエータにおいて、ステージのプリスト
レス構造体が略々星型であるように構成しても良い。
くは電歪アクチュエータにおいて、ステージのプリスト
レス構造体が略々星型であるように構成しても良い。
【００１０】また、上記星型の更に詳細な構成として
は、１つのステージにつき能動ブロックの数が８個存在
し、何れのステージにおいてもプレストレス構造体を略
々交差形状に形成しても良い。
は、１つのステージにつき能動ブロックの数が８個存在
し、何れのステージにおいてもプレストレス構造体を略
々交差形状に形成しても良い。
【００１１】また、上記第１の基本構成に係る圧電もし
くは電歪アクチュエータにおいて、分離スラブを略々台
形状に形成するようにしても良い。
くは電歪アクチュエータにおいて、分離スラブを略々台
形状に形成するようにしても良い。
【００１２】また、上記基本構成に係る圧電もしくは電
歪アクチュエータにおいて、分離スラブを金属により形
成するようにしても良い。
歪アクチュエータにおいて、分離スラブを金属により形
成するようにしても良い。
【００１３】上記のように分離スラブを金属により形成
した構成において、構造体の高さ方向に延在するブレー
ドが分離スラブに結合して前記能動ブロックに電圧が印
加されることが可能となるようにしても良い。
した構成において、構造体の高さ方向に延在するブレー
ドが分離スラブに結合して前記能動ブロックに電圧が印
加されることが可能となるようにしても良い。
【００１４】また、上記のようにブレードを分離スラブ
に結合する構成において、前記管状構造体がねじれ変形
する際に、前記ブレードがノッチに延在した状態で該ノ
ッチに間隙が存在するに構成しても良い。
に結合する構成において、前記管状構造体がねじれ変形
する際に、前記ブレードがノッチに延在した状態で該ノ
ッチに間隙が存在するに構成しても良い。
【００１５】さらに、上記のように分離スラブを金属に
より形成した構成、またはこの構成においてブレードを
分離スラブに結合する構成において、前記結合領域が分
離スラブの積層体の高さ方向に実質的にスラブの１つお
き毎に分布されるようにしても良い。
より形成した構成、またはこの構成においてブレードを
分離スラブに結合する構成において、前記結合領域が分
離スラブの積層体の高さ方向に実質的にスラブの１つお
き毎に分布されるようにしても良い。
【００１６】また、本発明の第２の基本構成に係る圧電
または電歪アクチュエータの製造方法は、分離スラブの
何れの側にも配置される２つの能動ブロックからなるそ
れぞれのモジュールをステージの前記プリストレス構造
体と一体的な前記分離スラブの間に配置するステップ
と、前記プリストレス構造体と一体的でない前記ステー
ジの前記分離スラブに前記ステージの内部に向かった半
径方向のプリストレスを付与するステップと、前記プリ
ストレス構造体と一体的な前記分離スラブを、前記プリ
ストレス構造体と一体的な前記分離スラブの間に挿入さ
れたモジュールの部分である先行するステージの前記分
離スラブ上に配置することによって、上記ステップにお
いて得られた先行するステージ上に後続するステージの
前記プリストレス構造体を位置決めするステップと、上
記ステップにおいて重畳された前記分離スラブを結合さ
せるステップと、先行するステージの前記スラブに付与
された前記プリストレス力を除去するステップと、前記
プリストレス構造体と一体的な前記分離スラブの間にお
いて、分離スラブの何れの側にも２つの能動ブロックを
配置したそれぞれのモジュールを設置することによって
新たなステージの連続した組み付けを行なうステップ
と、を備えることを特徴としている。
または電歪アクチュエータの製造方法は、分離スラブの
何れの側にも配置される２つの能動ブロックからなるそ
れぞれのモジュールをステージの前記プリストレス構造
体と一体的な前記分離スラブの間に配置するステップ
と、前記プリストレス構造体と一体的でない前記ステー
ジの前記分離スラブに前記ステージの内部に向かった半
径方向のプリストレスを付与するステップと、前記プリ
ストレス構造体と一体的な前記分離スラブを、前記プリ
ストレス構造体と一体的な前記分離スラブの間に挿入さ
れたモジュールの部分である先行するステージの前記分
離スラブ上に配置することによって、上記ステップにお
いて得られた先行するステージ上に後続するステージの
前記プリストレス構造体を位置決めするステップと、上
記ステップにおいて重畳された前記分離スラブを結合さ
せるステップと、先行するステージの前記スラブに付与
された前記プリストレス力を除去するステップと、前記
プリストレス構造体と一体的な前記分離スラブの間にお
いて、分離スラブの何れの側にも２つの能動ブロックを
配置したそれぞれのモジュールを設置することによって
新たなステージの連続した組み付けを行なうステップ
と、を備えることを特徴としている。
【００１７】また、本発明の第３の基本構成に係る圧電
または電歪アクチュエータの製造方法は、分離スラブの
何れの側にも配置される２つの能動ブロックからなるそ
れぞれのモジュールをステージの前記プリストレス構造
体と一体的な前記分離スラブの間に配置するステップ
と、上記ステップにおいて得られた２つのステージを、
第１に、前記プリストレス構造体と一体的になっていな
い一方のステージの分離スラブに対し、また第２に、前
記プリストレス分離スラブに重畳され、前記プリストレ
ス構造体と一体的になっている他方のステージの分離ス
ラブに対してステージの内部に向かった半径方向のプリ
ストレス力を付与した状態で重畳させるステップと、上
記ステップにおいて重畳された前記プリストレス分離ス
ラブを互いに結合させるステップと、を備えることを特
徴としている。
または電歪アクチュエータの製造方法は、分離スラブの
何れの側にも配置される２つの能動ブロックからなるそ
れぞれのモジュールをステージの前記プリストレス構造
体と一体的な前記分離スラブの間に配置するステップ
と、上記ステップにおいて得られた２つのステージを、
第１に、前記プリストレス構造体と一体的になっていな
い一方のステージの分離スラブに対し、また第２に、前
記プリストレス分離スラブに重畳され、前記プリストレ
ス構造体と一体的になっている他方のステージの分離ス
ラブに対してステージの内部に向かった半径方向のプリ
ストレス力を付与した状態で重畳させるステップと、上
記ステップにおいて重畳された前記プリストレス分離ス
ラブを互いに結合させるステップと、を備えることを特
徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る圧電又は電歪
アクチュエータおよびその製造方法の好適な実施形態に
ついて添付図面を参照しながら詳細に説明する。実施形
態の詳細を説明する前に、本発明のより良い理解のため
に、本願の原出願時においてはまだ公開されていないこ
とから後述する本発明の進歩性の判断のために考慮され
るものではないが、本出願人名で１９９７年１０月１３
日付で出願された仏国特許出願第９７／１２７４４号
（特願平１０−２９１０３７号―平成１０年１０月１３
日出願―）を参照することは適切であろう。
アクチュエータおよびその製造方法の好適な実施形態に
ついて添付図面を参照しながら詳細に説明する。実施形
態の詳細を説明する前に、本発明のより良い理解のため
に、本願の原出願時においてはまだ公開されていないこ
とから後述する本発明の進歩性の判断のために考慮され
るものではないが、本出願人名で１９９７年１０月１３
日付で出願された仏国特許出願第９７／１２７４４号
（特願平１０−２９１０３７号―平成１０年１０月１３
日出願―）を参照することは適切であろう。
【００１９】この出願には、能動的な圧電材料または電
歪材料のユニットブロックの複数の積層体からなるアク
チュエータが開示されている。このブロックは、互いの
層に対して異なる分極を有する能動材料のブロックの重
畳された層から構成される管状構造体を形成するように
並置されている。
歪材料のユニットブロックの複数の積層体からなるアク
チュエータが開示されている。このブロックは、互いの
層に対して異なる分極を有する能動材料のブロックの重
畳された層から構成される管状構造体を形成するように
並置されている。
【００２０】この構造体の周囲全体に分布した分離スト
リップは、高さ方向の全域に渡って延在しており、構造
体の各層における連続したユニットブロックが対になる
ように分離している。
リップは、高さ方向の全域に渡って延在しており、構造
体の各層における連続したユニットブロックが対になる
ように分離している。
【００２１】それぞれの分離ストリップ自体は、構造体
の高さ方向に重畳された複数の分離要素から構成されて
いる。これらの分離要素のそれぞれは、能動ブロックの
２つの層に渡って延在し、互いに摺動するのに適してい
る。これらの分離要素は、能動材料のユニットブロック
よりも大きな剛性を有している。例としては、これらの
分離ストリップは、高さ全体に渡ってスロットが分布し
た金属製のストリップから構成され、該スロットは、連
続した分離要素を分離している。
の高さ方向に重畳された複数の分離要素から構成されて
いる。これらの分離要素のそれぞれは、能動ブロックの
２つの層に渡って延在し、互いに摺動するのに適してい
る。これらの分離要素は、能動材料のユニットブロック
よりも大きな剛性を有している。例としては、これらの
分離ストリップは、高さ全体に渡ってスロットが分布し
た金属製のストリップから構成され、該スロットは、連
続した分離要素を分離している。
【００２２】説明のために、このタイプの構造体が図１
において明らかにされた形態で示されている。この図に
おいては、能動材料のユニットブロックには参照符号１
が付せられ、分離要素には参照符号２が付せられてい
る。ブロック１内部の矢印は、分極の方向を示してい
る。
において明らかにされた形態で示されている。この図に
おいては、能動材料のユニットブロックには参照符号１
が付せられ、分離要素には参照符号２が付せられてい
る。ブロック１内部の矢印は、分極の方向を示してい
る。
【００２３】このような構造によって、アクチュエータ
は、交流信号の電圧が金属製の分離ストリップに印加さ
れた際に、ねじれ変形する。
は、交流信号の電圧が金属製の分離ストリップに印加さ
れた際に、ねじれ変形する。
【００２４】このことが、図２に示されている。
【００２５】このねじれ変形の度合いは、１５度か、ま
たはそれ以上にもなる。
たはそれ以上にもなる。
【００２６】このようなアクチュエータの製造には、プ
リストレスが付与される能動ブロックを構成するセラミ
ックが必要となる。
リストレスが付与される能動ブロックを構成するセラミ
ックが必要となる。
【００２７】上述した特許出願によって提案された解決
方法においては、プリストレスは、短絡を防ぐために互
いに電気的に絶縁された円環状の形状記憶合金によって
付与される。さらに、組み付けは、図３（ａ）〜図３
（ｃ）に示された以下の方法によって行なわれる。
方法においては、プリストレスは、短絡を防ぐために互
いに電気的に絶縁された円環状の形状記憶合金によって
付与される。さらに、組み付けは、図３（ａ）〜図３
（ｃ）に示された以下の方法によって行なわれる。
【００２８】まず、交互に配置されるプレストレスリン
グＢＰおよび絶縁ワッシャーＲを、低温の状態で外側チ
ューブＴの内部に積層する｛図３（ａ）｝。
グＢＰおよび絶縁ワッシャーＲを、低温の状態で外側チ
ューブＴの内部に積層する｛図３（ａ）｝。
【００２９】次に、内側のシリンダー状コアＮのジェネ
レータラインに沿ってスプリット金属製分離ストリップ
Ｓを固着させる｛図３（ｂ）｝。
レータラインに沿ってスプリット金属製分離ストリップ
Ｓを固着させる｛図３（ｂ）｝。
【００３０】次に、プリストレスワッシャーＲによって
形成されたチューブの中にストリップＳとともにコアＮ
を挿入する｛図３（ｃ）｝。
形成されたチューブの中にストリップＳとともにコアＮ
を挿入する｛図３（ｃ）｝。
【００３１】次に、リングＢＰ、ストリップＳおよびコ
アＮの間にこのように形成されたハウジング内にセラミ
ックブロック１を挿入する。
アＮの間にこのように形成されたハウジング内にセラミ
ックブロック１を挿入する。
【００３２】最後に、プリストレスリングＢＰの相が変
化して金属製分離ストリップＳに対して力が付与される
ように組立体を加熱する。
化して金属製分離ストリップＳに対して力が付与される
ように組立体を加熱する。
【００３３】しかしながら、このような方法を実施する
際には、幾つかの技術的な問題が生ずる。
際には、幾つかの技術的な問題が生ずる。
【００３４】セラミックに対する従来の製造公差を満た
すことは困難である。特に、確実かつ制御可能なプリス
トレスが得られるように、金属製ストリップとセラミッ
クブロックと間の適切なインターフェースを達成するべ
く確実かつ制御可能なプリストレスが得られるように要
求された公差でセラミックを製造することは困難であ
り、相当に余分なコストが必要となる。
すことは困難である。特に、確実かつ制御可能なプリス
トレスが得られるように、金属製ストリップとセラミッ
クブロックと間の適切なインターフェースを達成するべ
く確実かつ制御可能なプリストレスが得られるように要
求された公差でセラミックを製造することは困難であ
り、相当に余分なコストが必要となる。
【００３５】さらに、プレストレスリングの使用により
余分の重量が増加することがアクチュエータチューブの
難点となる。
余分の重量が増加することがアクチュエータチューブの
難点となる。
【００３６】また、形状記憶材料の使用によって、この
ような材料の強い弾性の性質に伴う特殊の問題が生じ、
強い弾性を有する領域が温度の関数として動作すること
になる。
ような材料の強い弾性の性質に伴う特殊の問題が生じ、
強い弾性を有する領域が温度の関数として動作すること
になる。
【００３７】本発明の目的は、これらの欠点を補うこと
にある。
にある。
【００３８】このため、本発明は、管状構造体を形成す
るように分布された圧電もしくは電歪の能動ブロックの
複数のステージを備え、前記能動ブロックの分極がある
ステージと隣接するステージの間で互い違いになってお
り、何れのステージにおいても前記ユニット能動ブロッ
クを一対になるように分離させる分離要素を備え、前記
分離要素は、前記構造体の高さ方向に互いに重畳されて
互いに摺動するのに適しており、前記ユニット能動ブロ
ックよりも大きな剛性を有し、前記分離要素は、能動ブ
ロックの２つのステージの高さに渡って延在し、前記分
離要素は、所与のユニット能動ブロックの何れの側にも
配置されて前記ユニット能動ブロックの両方の側におけ
る両方のステージを通ってそれぞれ延在し、前記能動ブ
ロックの種々の積層体に対して交流信号の電圧を印加す
ることを可能にする電極形成手段を備え、前記分離要素
がそれぞれ異なるステージに属する２つの結合されたス
ラブから構成され、何れのステージにおいても前記スラ
ブは、前記ステージ内部に延在するプリストレス構造体
と一体的になっているスラブと、他のステージのプリス
トレス構造体と一体的になっている先行するステージの
スラブに結合されたスラブとの間で互い違いになってい
ることを特徴とする圧電もしくは電歪アクチュエータを
提供する。
るように分布された圧電もしくは電歪の能動ブロックの
複数のステージを備え、前記能動ブロックの分極がある
ステージと隣接するステージの間で互い違いになってお
り、何れのステージにおいても前記ユニット能動ブロッ
クを一対になるように分離させる分離要素を備え、前記
分離要素は、前記構造体の高さ方向に互いに重畳されて
互いに摺動するのに適しており、前記ユニット能動ブロ
ックよりも大きな剛性を有し、前記分離要素は、能動ブ
ロックの２つのステージの高さに渡って延在し、前記分
離要素は、所与のユニット能動ブロックの何れの側にも
配置されて前記ユニット能動ブロックの両方の側におけ
る両方のステージを通ってそれぞれ延在し、前記能動ブ
ロックの種々の積層体に対して交流信号の電圧を印加す
ることを可能にする電極形成手段を備え、前記分離要素
がそれぞれ異なるステージに属する２つの結合されたス
ラブから構成され、何れのステージにおいても前記スラ
ブは、前記ステージ内部に延在するプリストレス構造体
と一体的になっているスラブと、他のステージのプリス
トレス構造体と一体的になっている先行するステージの
スラブに結合されたスラブとの間で互い違いになってい
ることを特徴とする圧電もしくは電歪アクチュエータを
提供する。
【００３９】さらに、本発明は、このような圧電もしく
は電歪アクチュエータを製造する方法を提供し、第１の
態様においては、この方法が、分離スラブの何れの側に
も配置される２つの能動ブロックからなるそれぞれのモ
ジュールをステージの前記プリストレス構造体と一体的
な前記分離スラブの間に配置するステップと、前記プリ
ストレス構造体と一体的でない前記ステージの前記分離
スラブに前記ステージの内部に向かった半径方向のプリ
ストレスを付与するステップと、前記プリストレス構造
体と一体的な前記分離スラブを、前記プリストレス構造
体と一体的な前記分離スラブの間に挿入されたモジュー
ルの部分である先行するステージの前記分離スラブ上に
配置することによって、上記ステップにおいて得られた
先行するステージ上に後続するステージの前記プリスト
レス構造体を位置決めするステップと、上記ステップに
おいて重畳された前記分離スラブを結合させるステップ
と、先行するステージの前記スラブに付与された前記プ
リストレス力を除去するステップと、前記プリストレス
構造体と一体的な前記分離スラブの間において、分離ス
ラブの何れの側にも２つの能動ブロックを配置したそれ
ぞれのモジュールを設置することによって新たなステー
ジの連続した組み付けを行なうステップと、を有するこ
とを特徴とする。
は電歪アクチュエータを製造する方法を提供し、第１の
態様においては、この方法が、分離スラブの何れの側に
も配置される２つの能動ブロックからなるそれぞれのモ
ジュールをステージの前記プリストレス構造体と一体的
な前記分離スラブの間に配置するステップと、前記プリ
ストレス構造体と一体的でない前記ステージの前記分離
スラブに前記ステージの内部に向かった半径方向のプリ
ストレスを付与するステップと、前記プリストレス構造
体と一体的な前記分離スラブを、前記プリストレス構造
体と一体的な前記分離スラブの間に挿入されたモジュー
ルの部分である先行するステージの前記分離スラブ上に
配置することによって、上記ステップにおいて得られた
先行するステージ上に後続するステージの前記プリスト
レス構造体を位置決めするステップと、上記ステップに
おいて重畳された前記分離スラブを結合させるステップ
と、先行するステージの前記スラブに付与された前記プ
リストレス力を除去するステップと、前記プリストレス
構造体と一体的な前記分離スラブの間において、分離ス
ラブの何れの側にも２つの能動ブロックを配置したそれ
ぞれのモジュールを設置することによって新たなステー
ジの連続した組み付けを行なうステップと、を有するこ
とを特徴とする。
【００４０】また、別の態様においては、この方法が、
分離スラブの何れの側にも配置される２つの能動ブロッ
クからなるそれぞれのモジュールをステージの前記プリ
ストレス構造体と一体的な前記分離スラブの間に配置す
るステップと、上記ステップにおいて得られた２つのス
テージを、第１に、前記プリストレス構造体と一体的に
なっていない一方のステージの分離スラブに対し、また
第２に、前記プリストレス分離スラブに重畳され、前記
プリストレス構造体と一体的になっている他方のステー
ジの分離スラブに対してステージの内部に向かった半径
方向のプリストレス力を付与した状態で重畳させるステ
ップと、上記ステップにおいて重畳された前記プリスト
レス分離スラブを互いに結合させるステップと、を有す
る。
分離スラブの何れの側にも配置される２つの能動ブロッ
クからなるそれぞれのモジュールをステージの前記プリ
ストレス構造体と一体的な前記分離スラブの間に配置す
るステップと、上記ステップにおいて得られた２つのス
テージを、第１に、前記プリストレス構造体と一体的に
なっていない一方のステージの分離スラブに対し、また
第２に、前記プリストレス分離スラブに重畳され、前記
プリストレス構造体と一体的になっている他方のステー
ジの分離スラブに対してステージの内部に向かった半径
方向のプリストレス力を付与した状態で重畳させるステ
ップと、上記ステップにおいて重畳された前記プリスト
レス分離スラブを互いに結合させるステップと、を有す
る。
【００４１】本発明の他の特徴および効果は、添付の図
面と併せて以下の説明の記載を参照することによってよ
り良く理解できるであろう。この説明の記載は、純粋に
例示的な目的のために与えられているに過ぎず、本発明
の範囲を限定するものではない。
面と併せて以下の説明の記載を参照することによってよ
り良く理解できるであろう。この説明の記載は、純粋に
例示的な目的のために与えられているに過ぎず、本発明
の範囲を限定するものではない。
【００４２】本発明の基本概念を示す第１および第２の
態様を更に具体的に説明する詳細な実施形態について図
４ないし図８を参照しながら説明する。
態様を更に具体的に説明する詳細な実施形態について図
４ないし図８を参照しながら説明する。
【００４３】図４に示されたアクチュエータは、図１お
よび図２に示された構造のものと略々同一のタイプであ
り、複数の層を有する積層形態に分布された複数の能動
的な圧電または電歪ブロック１からなり、前記能動ブロ
ック１の間には複数の分離要素２が挟まれている。ブロ
ック１の分極方向は、ある積層された層と隣接する層と
で互い違いになっている。
よび図２に示された構造のものと略々同一のタイプであ
り、複数の層を有する積層形態に分布された複数の能動
的な圧電または電歪ブロック１からなり、前記能動ブロ
ック１の間には複数の分離要素２が挟まれている。ブロ
ック１の分極方向は、ある積層された層と隣接する層と
で互い違いになっている。
【００４４】しかしながら、図１、図２および図３
（ａ）〜図３（ｃ）を参照して上述した、従前の仏国特
許出願第９７／１２７７４号において本出願人によって
提案された実施の形態とは異なり、構造体の高さ方向の
連続した分離要素は一体的になっていない。
（ａ）〜図３（ｃ）を参照して上述した、従前の仏国特
許出願第９７／１２７７４号において本出願人によって
提案された実施の形態とは異なり、構造体の高さ方向の
連続した分離要素は一体的になっていない。
【００４５】各分離要素２は、互いに結合した台形状の
２つのスラブ２ａおよび２ｂから構成され、該スラブ２
ａおよび２ｂのそれぞれは、能動ブロック１の積層され
た単一の層の高さに対応する高さを有する。
２つのスラブ２ａおよび２ｂから構成され、該スラブ２
ａおよび２ｂのそれぞれは、能動ブロック１の積層され
た単一の層の高さに対応する高さを有する。
【００４６】所与の積層された層の内部において、スラ
ブ２ａとスラブ２ｂとが互い違いになっている。スラブ
２ａは、何れの積層された層においても、アクチュエー
タの内部に延在した構造体３（図５を参照）によって相
互に強固に連結されることによって一体的に形成されて
いる。スラブ２ｂは相互に連結されていない。
ブ２ａとスラブ２ｂとが互い違いになっている。スラブ
２ａは、何れの積層された層においても、アクチュエー
タの内部に延在した構造体３（図５を参照）によって相
互に強固に連結されることによって一体的に形成されて
いる。スラブ２ｂは相互に連結されていない。
【００４７】構造体３およびスラブ２ａによって構成さ
れている部分は、能動ブロック１を構成するセラミック
に対してプリストレスを付与するように設計されてい
る。図５に示されるように、プリストレス構造体３は
（１つのステージにつき８個の能動ブロックを有してい
る管状のアクチュエータのために）交差する状態で半径
方向に延在する複数のアーム３ａによって効果的に構成
されており、より概略的には、中心要素３ｂとスラブ２
ａとの間で星型になっている。
れている部分は、能動ブロック１を構成するセラミック
に対してプリストレスを付与するように設計されてい
る。図５に示されるように、プリストレス構造体３は
（１つのステージにつき８個の能動ブロックを有してい
る管状のアクチュエータのために）交差する状態で半径
方向に延在する複数のアーム３ａによって効果的に構成
されており、より概略的には、中心要素３ｂとスラブ２
ａとの間で星型になっている。
【００４８】好ましくは、中心要素３ｂは環状に形成さ
れる。
れる。
【００４９】図５に示された構造体に対応する管状の積
層体は、以下のように組み付けられる。
層体は、以下のように組み付けられる。
【００５０】まず最初に、それぞれが２つのセラミック
製のブロック１および鋼製の台形状スラブから構成され
るモジュール４は、スラブ２ｂの何れの側にも２つのブ
ロック１が配置されるように組み付けられる｛図６
（ａ）｝。
製のブロック１および鋼製の台形状スラブから構成され
るモジュール４は、スラブ２ｂの何れの側にも２つのブ
ロック１が配置されるように組み付けられる｛図６
（ａ）｝。
【００５１】続いて、このようにして作られたモジュー
ル４は、交差形状のリンク構造体のアーム３ａの終端に
おける台形状のスラブ２ａの間に配置される。
ル４は、交差形状のリンク構造体のアーム３ａの終端に
おける台形状のスラブ２ａの間に配置される。
【００５２】プリストレス力が台形状のスラブ２ｂに付
与されるが、この力の方向は、管状構造体の半径方向の
内側に向かうものである｛図６（ｂ）｝。
与されるが、この力の方向は、管状構造体の半径方向の
内側に向かうものである｛図６（ｂ）｝。
【００５３】その後、このように作られたステージに
は、先行するステージのスラブ２ｂにプリストレス部分
のスラブ２ａを配置させることによって新しいプリスト
レス部分（リンク構造体３によって相互接続されたスラ
ブ２ａ）が設けられる。１つのステージに８個の能動ブ
ロック１を有し、プリストレス部分が交差形状になって
いるアクチュエータにおいては、プリストレス部分のあ
るステージと隣接するステージとの間の角度は４５度に
なっている｛図７（ａ）｝。
は、先行するステージのスラブ２ｂにプリストレス部分
のスラブ２ａを配置させることによって新しいプリスト
レス部分（リンク構造体３によって相互接続されたスラ
ブ２ａ）が設けられる。１つのステージに８個の能動ブ
ロック１を有し、プリストレス部分が交差形状になって
いるアクチュエータにおいては、プリストレス部分のあ
るステージと隣接するステージとの間の角度は４５度に
なっている｛図７（ａ）｝。
【００５４】この新しいステージのスラブ２ａは、先行
するステージのスラブ２ｂ｛図７（ｂ）の影の付いた領
域｝に結合される。
するステージのスラブ２ｂ｛図７（ｂ）の影の付いた領
域｝に結合される。
【００５５】ここで、スラブ２ｂに対して付与された不
安定な力が放出される。従って、分離スラブ２ｂの両側
に配置された２つの能動ブロックから構成されるモジュ
ール４を新しいステージのスラブ２ａの間に挿入するこ
とによって新しいステージの組み付けを続けることが可
能になる。
安定な力が放出される。従って、分離スラブ２ｂの両側
に配置された２つの能動ブロックから構成されるモジュ
ール４を新しいステージのスラブ２ａの間に挿入するこ
とによって新しいステージの組み付けを続けることが可
能になる。
【００５６】種々のステージが組み付けられた後、金属
製ブレード６｛図８（ａ）、図８（ｂ）｝を金属製スラ
ブ２ａ、２ｂに結合させることにより、アクチュエータ
の各ステージに電力を供給することが可能となる。
製ブレード６｛図８（ａ）、図８（ｂ）｝を金属製スラ
ブ２ａ、２ｂに結合させることにより、アクチュエータ
の各ステージに電力を供給することが可能となる。
【００５７】ブレード６は、分離スラブ２ａ、２ｂに形
成されたノッチ７に収容される。これらのノッチ７に
は、本構造体がねじれた際にこれらのブレード６を動作
させるための間隙が存在しており、この目的のために幅
と深さが選択される。前記ブレード６の参照符号８を付
せられた結合領域は、一対のスレーブ２ａ、２ｂごとに
配置され、このよう結合領域の２つの間に存在する結合
されていない部分の長さができる限り長くなるようにな
っている。これらの結合領域８は、ある分離スラブの積
層体とその隣とで互い違いになるようにアクチュエータ
の垂直方向に配置されている。
成されたノッチ７に収容される。これらのノッチ７に
は、本構造体がねじれた際にこれらのブレード６を動作
させるための間隙が存在しており、この目的のために幅
と深さが選択される。前記ブレード６の参照符号８を付
せられた結合領域は、一対のスレーブ２ａ、２ｂごとに
配置され、このよう結合領域の２つの間に存在する結合
されていない部分の長さができる限り長くなるようにな
っている。これらの結合領域８は、ある分離スラブの積
層体とその隣とで互い違いになるようにアクチュエータ
の垂直方向に配置されている。
【００５８】このような組立体により、仏国特許出願第
９７／１２７７４号に開示されたタイプの組立体に存在
する公差のばらつきの問題を解消することが可能になる
ことが諒解されよう。
９７／１２７７４号に開示されたタイプの組立体に存在
する公差のばらつきの問題を解消することが可能になる
ことが諒解されよう。
【００５９】特に、モジュール４を構成する要素に対し
て特定の大きさの寸法公差が許容される。また、特に、
理論的な公称寸法に対するブロック１およびスラブ２ｂ
の半径方向または接線方向の変位が許容される。
て特定の大きさの寸法公差が許容される。また、特に、
理論的な公称寸法に対するブロック１およびスラブ２ｂ
の半径方向または接線方向の変位が許容される。
【００６０】さらに、プリストレス構造体がアクチュエ
ータのステージの内部に延在し、プリストレスリングを
用いた場合よりも大きさが小さくなる。
ータのステージの内部に延在し、プリストレスリングを
用いた場合よりも大きさが小さくなる。
【００６１】またさらに、提案された解決法によってプ
リストレス構造体を形成するために形状記憶合金を使用
しないようにすることが可能となる。
リストレス構造体を形成するために形状記憶合金を使用
しないようにすることが可能となる。
【００６２】本発明によって提案された構造体を製造す
る方法の他の改変例についても想定することが可能であ
ろう。
る方法の他の改変例についても想定することが可能であ
ろう。
【００６３】特に、プリストレス構造体においてモジュ
ール４を組み付けることによって得られる２つのステー
ジは、プリストレス構造体と一体的になっていない一方
のステージの分離スラブおよびプリストレス構造体と一
体的になっている他方のステージの分離スラブの両者に
対してステージの内部に向かった半径方向のプリストレ
ス力を付与した状態で重畳させることが可能である。こ
のようにプリストレス分離スラブは重畳され、互いに結
合される。
ール４を組み付けることによって得られる２つのステー
ジは、プリストレス構造体と一体的になっていない一方
のステージの分離スラブおよびプリストレス構造体と一
体的になっている他方のステージの分離スラブの両者に
対してステージの内部に向かった半径方向のプリストレ
ス力を付与した状態で重畳させることが可能である。こ
のようにプリストレス分離スラブは重畳され、互いに結
合される。
【００６４】本発明によって提案されたアクチュエータ
構造体のステージのために用いることが可能な寸法の一
例を以下に示す。
構造体のステージのために用いることが可能な寸法の一
例を以下に示す。
【００６５】 ・プリストレス交差部の中心環状要素３ｂの内径：６ｍ
ｍ ・セラミック製のリングの内径：１５ｍｍ ・セラミック製のリングの外径：２２ｍｍ ・リングの高さｈ：２．３ｍｍ ・交差部の高さｈ：２．１ｍｍ ・交差部のアームの幅：１．２ｍｍ ・セラミック製のブロックの高さ：２ｍｍ ・ステージ間の動作間隙：０．３ｍｍ ・セラミックブロックの長さ（能動方向）：４．５ｍｍ ・セラミックブロックの幅：３．６ｍｍ １つのステージにおけるセラミックブロックの数は、効
果的には８個であり、アクチュエータは３６４個のステ
ージを有する。
ｍ ・セラミック製のリングの内径：１５ｍｍ ・セラミック製のリングの外径：２２ｍｍ ・リングの高さｈ：２．３ｍｍ ・交差部の高さｈ：２．１ｍｍ ・交差部のアームの幅：１．２ｍｍ ・セラミック製のブロックの高さ：２ｍｍ ・ステージ間の動作間隙：０．３ｍｍ ・セラミックブロックの長さ（能動方向）：４．５ｍｍ ・セラミックブロックの幅：３．６ｍｍ １つのステージにおけるセラミックブロックの数は、効
果的には８個であり、アクチュエータは３６４個のステ
ージを有する。
【００６６】リンク構造体３およびスラブ２ａ、２ｂ
は、鋼製であり、高い機械的特性を有する。
は、鋼製であり、高い機械的特性を有する。
【００６７】セラミックとして、固形セラミック、また
は５０，０００ＭＰａのヤング率を有し、±１０−３の
変形率を有し、実際的には直線的な性質を有するＰＺ２
６セラミックのような多層ブロックが使用される。公称
電界は、−１５００Ｖ／ｍｍ、＋１５００Ｖ／ｍｍであ
る。
は５０，０００ＭＰａのヤング率を有し、±１０−３の
変形率を有し、実際的には直線的な性質を有するＰＺ２
６セラミックのような多層ブロックが使用される。公称
電界は、−１５００Ｖ／ｍｍ、＋１５００Ｖ／ｍｍであ
る。
【００６８】金属構造体に電力を供給するのに用いられ
るブレードは、フィノックス（ｐｈｙｎｏｘ）ブレード
であり、４ｍｍの厚さと２ｍｍの幅を有する。
るブレードは、フィノックス（ｐｈｙｎｏｘ）ブレード
であり、４ｍｍの厚さと２ｍｍの幅を有する。
【００６９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
圧電または電歪アクチュエータおよびその製造方法によ
れば、圧電または電歪による小さなユニットの変位量を
大きな変位量に変換することが可能となり、強固で、か
つ軽量なアクチュエータを提供することができる。
圧電または電歪アクチュエータおよびその製造方法によ
れば、圧電または電歪による小さなユニットの変位量を
大きな変位量に変換することが可能となり、強固で、か
つ軽量なアクチュエータを提供することができる。
【００７０】特に、振動モータに適用した場合には連続
動作に際しても急速なインターフェースの摩耗を防止す
ることができ、電源異常が発生した場合でもインターフ
ェース摩耗等に起因する停止位置での固定を防止するこ
とができ、一次制御装置としても使用可能な信頼性を有
するという効果もある。また、増幅器アクチュエータと
して適用した場合であっても、変換器の構造そのものを
小型化することができるため当初の軽量およびエネルギ
ー密度の利点を維持することができ、この面でも優れた
効果を奏する。
動作に際しても急速なインターフェースの摩耗を防止す
ることができ、電源異常が発生した場合でもインターフ
ェース摩耗等に起因する停止位置での固定を防止するこ
とができ、一次制御装置としても使用可能な信頼性を有
するという効果もある。また、増幅器アクチュエータと
して適用した場合であっても、変換器の構造そのものを
小型化することができるため当初の軽量およびエネルギ
ー密度の利点を維持することができ、この面でも優れた
効果を奏する。
【図１】本発明の基本概念を説明するため、先行出願に
開示された形態の能動構造体を明らかにする説明図であ
る。
開示された形態の能動構造体を明らかにする説明図であ
る。
【図２】図１の能動構造体がねじれる際の動作方法を明
らかにする説明図である。
らかにする説明図である。
【図３】上記先行出願において提案された種々の実施の
ステップを（ａ）〜（ｃ）により示すダイアグラムであ
る。
ステップを（ａ）〜（ｃ）により示すダイアグラムであ
る。
【図４】本発明の実施形態を構成するアクチュエータ構
造体を示す図１と同様のダイアグラムである。
造体を示す図１と同様のダイアグラムである。
【図５】図４の構造体のステージの端部を示す図であ
る。
る。
【図６】図４および図５に示された構造体の組立方法を
（ａ）（ｂ）により示す平面図である。
（ａ）（ｂ）により示す平面図である。
【図７】図４および図５に示された構造体の組立方法を
図６（ａ）（ｂ）に連続して（ａ）（ｂ）により示す平
面図である。
図６（ａ）（ｂ）に連続して（ａ）（ｂ）により示す平
面図である。
【図８】（ａ）構造体が休止している第１の状態と、
（ｂ）構造体がねじれている第２の状態において、能動
ブロックに対して電圧を印加することを可能にするブレ
ードの配置を示す説明図である。
（ｂ）構造体がねじれている第２の状態において、能動
ブロックに対して電圧を印加することを可能にするブレ
ードの配置を示す説明図である。
１ 能動ブロック ２ 分離要素 ２ａ スラブ ２ｂ スラブ ３ プリストレス構造体 ３ａ アーム ３ｂ 中心要素
Claims (10)
- 【請求項１】管状構造体を形成するように分布された圧
電また電歪の能動ブロックよりなる複数のステージを備
え、 前記能動ブロックの分極があるステージと隣接するステ
ージの間で互い違いになっており、 何れのステージにおいても前記ユニット能動ブロックが
一対となるように分離させる分離要素を備え、 前記分離要素は、前記構造体の高さ方向に互いに重畳さ
れて互いに摺動するのに適しており、前記ユニット能動
ブロックよりも大きな剛性を有し、 前記分離要素は、能動ブロックの２つのステージの高さ
に渡って延在し、 前記分離要素は、所与のユニット能動ブロックの何れの
側にも配置されて前記ユニット能動ブロックの両方の側
における両方のステージを通ってそれぞれ延在し、 前記能動ブロックの種々の積層体に対して交流信号の電
圧を印加することを可能にする電極形成手段を備え、 前記分離要素がそれぞれ異なるステージに属する２つの
結合されたスラブから構成され、 何れのステージにおいても前記スラブは、前記ステージ
内部に延在するプリストレス構造体と一体的になってい
るスラブと、他のステージのプリストレス構造体と一体
的になっている先行するステージのスラブに結合された
スラブとの間で互い違いになっている、 ことを特徴とする圧電または電歪アクチュエータ。 - 【請求項２】ステージのプリストレス構造体が略々星型
であることを特徴とする請求項１に記載の圧電または電
歪アクチュエータ。 - 【請求項３】１つのステージにつき能動ブロックの数が
８個存在し、何れのステージにおいてもプレストレス構
造体が略々交差形状になっていることを特徴とする請求
項２に記載の圧電または電歪アクチュエータ。 - 【請求項４】分離スラブが略々台形状になっていること
を特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の圧
電または電歪アクチュエータ。 - 【請求項５】分離スラブが金属製であることを特徴とす
る請求項１ないし４の何れか１項に記載の圧電または電
歪アクチュエータ。 - 【請求項６】構造体の高さ方向に延在するブレードが分
離スラブに結合して前記能動ブロックに電圧が印加され
ることが可能となることを特徴とする請求項５に記載の
圧電または電歪アクチュエータ。 - 【請求項７】前記管状構造体がねじれ変形する際に、前
記ブレードがノッチに延在した状態で該ノッチに間隙が
存在していることを特徴とする請求項６に記載の圧電ま
たは電歪アクチュエータ。 - 【請求項８】前記結合領域が分離スラブの積層体の高さ
方向に実質的にスラブの１つおき毎に分布されることを
特徴とする請求項６または７に記載の圧電または電歪ア
クチュエータ。 - 【請求項９】分離スラブの何れの側にも配置される２つ
の能動ブロックからなるそれぞれのモジュールをステー
ジの前記プリストレス構造体と一体的な前記分離スラブ
の間に配置するステップと、 前記プリストレス構造体と一体的でない前記ステージの
前記分離スラブに前記ステージの内部に向かった半径方
向のプリストレスを付与するステップと、 前記プリストレス構造体と一体的な前記分離スラブを、
前記プリストレス構造体と一体的な前記分離スラブの間
に挿入されたモジュールの部分である先行するステージ
の前記分離スラブ上に配置することによって、上記ステ
ップにおいて得られた先行するステージ上に後続するス
テージの前記プリストレス構造体を位置決めするステッ
プと、 上記ステップにおいて重畳された前記分離スラブを結合
させるステップと、 先行するステージの前記スラブに付与された前記プリス
トレス力を除去するステップと、 前記プリストレス構造体と一体的な前記分離スラブの間
において、分離スラブの何れの側にも２つの能動ブロッ
クを配置したそれぞれのモジュールを設置することによ
って新たなステージの連続した組み付けを行なうステッ
プと、 からなることを特徴とする圧電または電歪アクチュエー
タの製造方法。 - 【請求項１０】分離スラブの何れの側にも配置される２
つの能動ブロックからなるそれぞれのモジュールをステ
ージの前記プリストレス構造体と一体的な前記分離スラ
ブの間に配置するステップと、 上記ステップにおいて得られた２つのステージを、第１
に前記プリストレス構造体と一体的になっていない一方
のステージの分離スラブに対し、また、第２に前記プリ
ストレス分離スラブに重畳され、前記プリストレス構造
体と一体的になっている他方のステージの分離スラブに
対してステージの内部に向かった半径方向のプリストレ
ス力を付与した状態で重畳させるステップと、 上記ステップにおいて重畳された前記プリストレス分離
スラブを互いに結合させるステップと、 からなることを特徴とする圧電または電歪アクチュエー
タの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9815437A FR2786957B1 (fr) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | Actionneur piezo-electrique ou electrostrictif |
| FR9815437 | 1998-12-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000175464A true JP2000175464A (ja) | 2000-06-23 |
Family
ID=9533680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34758499A Pending JP2000175464A (ja) | 1998-12-07 | 1999-12-07 | 圧電または電歪アクチュエ―タおよびその製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6222306B1 (ja) |
| EP (1) | EP1009040B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000175464A (ja) |
| CA (1) | CA2290851C (ja) |
| DE (1) | DE69905336T2 (ja) |
| FR (1) | FR2786957B1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MY133357A (en) * | 1999-06-30 | 2007-11-30 | Hitachi Ltd | A semiconductor device and a method of manufacturing the same |
| EP1292228B1 (en) * | 2000-06-23 | 2005-08-24 | Vibrotron AS | Two-way mechano-electrical transducer |
| GB0115063D0 (en) * | 2001-06-20 | 2001-08-15 | 1 Ltd | Piezoelectric devices |
| FR2826828B1 (fr) * | 2001-06-29 | 2003-12-12 | Thomson Marconi Sonar Sas | Transducteur acoustique a anneau precontraint |
| US6678213B1 (en) * | 2002-04-18 | 2004-01-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Slotted cylinder transducer with trapezoidal cross-sectional electrodes |
| US7119478B1 (en) | 2004-02-11 | 2006-10-10 | Honeywell Federal Manufacturing & Technologies, Llc | Piezoelectric step-motion actuator |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3142035A (en) * | 1960-02-04 | 1964-07-21 | Harris Transducer Corp | Ring-shaped transducer |
| US3177382A (en) * | 1961-01-25 | 1965-04-06 | Charles E Green | Mosaic construction for electroacoustical cylindrical transducers |
| US4025805A (en) * | 1975-04-15 | 1977-05-24 | Westinghouse Electric Corporation | Conical transducer and reflector apparatus |
| US4546459A (en) * | 1982-12-02 | 1985-10-08 | Magnavox Government And Industrial Electronics Company | Method and apparatus for a phased array transducer |
| US4604542A (en) * | 1984-07-25 | 1986-08-05 | Gould Inc. | Broadband radial vibrator transducer with multiple resonant frequencies |
| US4864548A (en) * | 1986-06-13 | 1989-09-05 | Image Acoustics, Inc. | Flextensional transducer |
| US5001382A (en) * | 1988-11-28 | 1991-03-19 | Alps Electric Co., Ltd. | Stepping motor and a method of driving the same |
| CA2066084A1 (en) * | 1991-05-31 | 1992-12-01 | Gordon Walter Culp | Twisting actuators |
| NO303472B1 (no) * | 1996-04-30 | 1998-07-13 | Unaco Systems Ab | Akustisk sender |
-
1998
- 1998-12-07 FR FR9815437A patent/FR2786957B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-11-30 CA CA2290851A patent/CA2290851C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1999-12-07 DE DE69905336T patent/DE69905336T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-07 JP JP34758499A patent/JP2000175464A/ja active Pending
- 1999-12-07 US US09/457,105 patent/US6222306B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-12-07 EP EP99403047A patent/EP1009040B1/fr not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2290851C (fr) | 2012-01-10 |
| FR2786957B1 (fr) | 2001-02-23 |
| DE69905336T2 (de) | 2004-02-12 |
| EP1009040A1 (fr) | 2000-06-14 |
| FR2786957A1 (fr) | 2000-06-09 |
| US6222306B1 (en) | 2001-04-24 |
| DE69905336D1 (de) | 2003-03-20 |
| CA2290851A1 (fr) | 2000-06-07 |
| EP1009040B1 (fr) | 2003-02-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0890216B1 (en) | Piezoelectric actuator or motor, method therefor and method for fabrication thereof | |
| US4752712A (en) | Piezoelectric laminate stack | |
| KR0176729B1 (ko) | 진동파작동기 | |
| JP2001230462A (ja) | 圧電変換素子 | |
| JP2000175464A (ja) | 圧電または電歪アクチュエ―タおよびその製造方法 | |
| US6268682B1 (en) | Amplified active-material actuators | |
| JPH11112046A (ja) | 圧電アクチュエータ及びその製造方法 | |
| JPH11186626A (ja) | 積層型圧電アクチュエータ | |
| JP4185486B2 (ja) | 積層型圧電素子 | |
| JPH09153649A (ja) | 積層型圧電素子の製造方法 | |
| JP3311034B2 (ja) | 積層圧電素子、積層圧電素子の製造方法、振動波駆動装置及び振動波駆動装置を備えた機器 | |
| US6903498B2 (en) | Piezoelectric device, ladder type filter, and method of producing the piezoelectric device | |
| JP5604250B2 (ja) | 圧電素子 | |
| JP2003324223A (ja) | 積層型圧電体素子 | |
| JP3867823B2 (ja) | 積層圧電素子の製造方法 | |
| JPS62104182A (ja) | 積層圧電体の製造方法 | |
| JP2008034855A (ja) | 圧電アクチュエータのための電極 | |
| JP2892672B2 (ja) | 積層型変位素子 | |
| JPS6258885A (ja) | 超音波モ−タ | |
| JP3850130B2 (ja) | 積層圧電素子 | |
| JP3250918B2 (ja) | 積層型圧電素子 | |
| JPH08107241A (ja) | 圧電トランス | |
| JP5604251B2 (ja) | 圧電素子 | |
| JP2008061344A (ja) | 超音波モータ素子 | |
| JPH11266039A (ja) | 積層型圧電素子 |