JP2015154674A - 駆動素子及び駆動方法 - Google Patents
駆動素子及び駆動方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015154674A JP2015154674A JP2014028522A JP2014028522A JP2015154674A JP 2015154674 A JP2015154674 A JP 2015154674A JP 2014028522 A JP2014028522 A JP 2014028522A JP 2014028522 A JP2014028522 A JP 2014028522A JP 2015154674 A JP2015154674 A JP 2015154674A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- actuator
- charge
- control unit
- inductor
- switch
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
Description
まず、本発明の第1実施形態を、図1〜図8を参照して説明する。
図1には、第1実施形態に係る駆動素子10Aの概略的な構成が示されている。この図1に示されるように、駆動素子10Aは、乾電池等の直流電源である電源30と接続されている。ここで、電源30は、出力電圧が「VE」の直流電源となっている。
次に、第1実施形態における固定部材25上におけるEAP201,202の配列について、図2を参照して説明する。
次いで、上述した駆動制御部12Aの構成について説明する。
次に、上記のように構成された駆動素子10Aの動作について、タイミング制御部TMAによるスイッチSW1〜SW5のON/OFF制御による駆動素子10Aの駆動に着目し、主に図6及び図7を並行して参照しつつ説明する。
次に、本発明の第2実施形態を、図9〜図11を主に参照して説明する。
本発明の第2実施形態に係る駆動素子は、上述した第1実施形態に係る駆動素子10Aと比べて、駆動制御部12Aに代えて、図9に示される駆動制御部12Bを備える点のみが異なっている。以下、かかる相違点に主に着目して説明する。
次に、上述した駆動制御部12Bの構成について説明する。
次に、上記のように構成された駆動素子10Bの動作について、タイミング制御部TMBが行うスイッチSW1〜SW5のON/OFF制御による駆動素子10Bの駆動に着目し、主に図11を参照しつつ説明する。ここで、図11には、タイミング制御部TMBが実行するスイッチ制御シーケンスのタイミングチャートが示されている。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
図12には、固定部材25上におけるEAPの配置の変形例1が示されている。図12に示されるように、この変形例1では、EAP201を凸型とし、EAP202を凹型とするとともに、EAP201における凸部の突端部が、EAP202の凹部内に位置するようにしている。この場合には、EAP201とEAP202との境界部の変形に対する強度を確保することができる。
図13には、固定部材上におけるEAPの配置の変形例2が示されている。図13に示されるように、この変形例2では、固定部材25の一方の表面上にEAP201が配置されるともに、固定部材25の他方の表面上にEAP202が配置されている。かかる変形例2の配置を採用した場合にも、上記の実施形態におけるスイッチ制御シーケンスを実行することにより、上記の実施形態の場合と同様の効果を奏することができる。
図14には、固定部材上におけるEAPの配置の変形例3が示されている。図14に示されるように、この変形例3では、EAP201の一部とEAP202の一部とが重なるように配置されて一体型に形成される。この変形例3の配置を採用した場合には、EAP201及びEAP202を固定する部材を省略した非常に簡易な構成となる。
例えば、図6及び図11においてスイッチS2やスイッチS3のON期間長:OFF期間長は1:1に限定されない。デバイスの状況、充電時間や充電ロスを考慮して最適な設定がなされる。また、ON回数も図6及び図11では3回にしてあるが、もっと増やすことも充分あり得るし、キャパシタC1,C2の端子電圧に応じて回数やON/OFF時間を変えることも考えられる。
さらに、第1実施形態及び第2実施形態では、EAP201とEAP202とを固定部材25の異なる表面に設けたが、同一の表面に設けてもよい。ただし、この場合には、固定部材25に導電性のものを使わないか、EAP201のELaとEAP202のELbを固定部材25側に配置させる必要がある。
付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
<請求項1>
静電型の2つのアクチュエータを一体型に形成して伸縮駆動部とした駆動素子であって、
前記2つのアクチュエータの内の第1のアクチュエータと第2のアクチュエータとの間で、インダクタを介して電荷移動が行われる、
ことを特徴とする駆動素子。
<請求項2>
前記第1のアクチュエータから前記インダクタを介した前記第2のアクチュエータへの第1電荷移動と、前記第2のアクチュエータから前記インダクタを介した前記第1のアクチュエータへの第2電荷移動とが、交互に繰り返して行われる、
ことを特徴とする請求項1に記載の駆動素子。
<請求項3>
電源からの前記第1のアクチュエータへの電荷供給を制御する第1制御手段と、
前記第1制御手段による制御により、前記電源からの前記第1のアクチュエータへの電荷供給が行われている間、前記第2のアクチュエータへの前記インダクタを介した電荷供給が行われないように制御する第2制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項2に記載の駆動素子。
<請求項4>
前記第1制御手段は、前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとの間で前記インダクタを介した電荷移動が行われている期間には、前記電源からの前記第1のアクチュエータへの電荷供給が行われないように制御する、
ことを特徴とする請求項3に記載の駆動素子。
<請求項5>
前記第2制御手段は、
前記第1のアクチュエータからの前記インダクタへの電荷供給を制御する第3制御手段と、
前記インダクタからの前記第2のアクチュエータへの電荷供給を制御する第4制御手段と、
前記第2のアクチュエータからの前記インダクタへの電荷供給を制御する第5制御手段と、
前記インダクタからの前記第1のアクチュエータへの電荷供給を制御する第6制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項3又は4に記載の駆動素子。
<請求項6>
前記第4制御手段、前記第5制御手段及び前記第6制御手段は、前記第3制御手段により前記第1のアクチュエータからの前記インダクタへの電荷供給が行われている間、前記第1のアクチュエータからの前記第2のアクチュエータへの電荷供給を行わないように制御する、
ことを特徴とする請求項5に記載の駆動素子。
<請求項7>
前記第3制御手段、前記第5制御手段及び前記第6制御手段は、前記第4制御手段により前記インダクタからの前記第2のアクチュエータへの電荷供給が行われている間、前記インダクタからの前記第1のアクチュエータへの電荷供給を行わないように制御する、
ことを特徴とする請求項5に記載の駆動素子。
<請求項8>
前記第3制御手段、前記第4制御手段及び前記第6制御手段は、前記第5制御手段により前記第2のアクチュエータからの前記インダクタへの電荷供給が行われている間、前記第2のアクチュエータからの前記第1のアクチュエータへの電荷供給を行わないように制御する、
ことを特徴とする請求項5に記載の駆動素子。
<請求項9>
前記第3制御手段、前記第4制御手段及び前記第5制御手段は、前記第6制御手段により前記インダクタからの前記第1のアクチュエータへの電荷供給が行われている間、前記インダクタからの前記第2のアクチュエータへの電荷供給を行わないように制御する、
ことを特徴とする請求項5に記載の駆動素子。
<請求項10>
前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとは、上下に並ぶように配置されて一体型に形成されている、
ことを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項に記載の駆動素子。
<請求項11>
前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとは、一方が凸型で他方は凹型であり、凸部の突端部が凹部内に位置するように配置されている、
ことを特徴とする請求項10に記載の駆動素子。
<請求項12>
前記第1のアクチュエータの一部と前記第2のアクチュエータの一部とが重なるように配置されて一体型に形成されている、
ことを特徴とする請求項10に記載の駆動素子。
<請求項13>
静電型の2つのアクチュエータを一体型に形成して伸縮駆動部とした駆動素子の駆動方法であって、
前記2つのアクチュエータの内の第1のアクチュエータと第2のアクチュエータとの間で、インダクタを介して電荷移動を行わせる電荷移動ステップを備える、
ことを特徴とする駆動方法。
12A,12B 駆動制御部
20 高分子アクチュエータ(静電型のアクチュエータ)
201 高分子アクチュエータ(静電型のアクチュエータ)
202 高分子アクチュエータ(静電型のアクチュエータ)
25 固定部材
30 電源
SW1 スイッチ(第1制御手段)
SW2 スイッチ(第2、5、6制御手段の一部)
SW3 スイッチ(第2、3、4制御手段の一部)
SW4 スイッチ(第2、3制御手段の一部)
SW5 スイッチ(第2、5制御手段の一部)
D1 ダイオード(第2、6制御手段の一部)
D2 ダイオード(第2、4制御手段の一部)
L インダクタ
TMA,TMB タイミング制御部
DL 電解質層
ELa,ELb 平板電極
Claims (13)
- 静電型の2つのアクチュエータを一体型に形成して伸縮駆動部とした駆動素子であって、
前記2つのアクチュエータの内の第1のアクチュエータと第2のアクチュエータとの間で、インダクタを介して電荷移動が行われる、
ことを特徴とする駆動素子。 - 前記第1のアクチュエータから前記インダクタを介した前記第2のアクチュエータへの第1電荷移動と、前記第2のアクチュエータから前記インダクタを介した前記第1のアクチュエータへの第2電荷移動とが、交互に繰り返して行われる、
ことを特徴とする請求項1に記載の駆動素子。 - 電源からの前記第1のアクチュエータへの電荷供給を制御する第1制御手段と、
前記第1制御手段による制御により、前記電源からの前記第1のアクチュエータへの電荷供給が行われている間、前記第2のアクチュエータへの前記インダクタを介した電荷供給が行われないように制御する第2制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項2に記載の駆動素子。 - 前記第1制御手段は、前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとの間で前記インダクタを介した電荷移動が行われている期間には、前記電源からの前記第1のアクチュエータへの電荷供給が行われないように制御する、
ことを特徴とする請求項3に記載の駆動素子。 - 前記第2制御手段は、
前記第1のアクチュエータからの前記インダクタへの電荷供給を制御する第3制御手段と、
前記インダクタからの前記第2のアクチュエータへの電荷供給を制御する第4制御手段と、
前記第2のアクチュエータからの前記インダクタへの電荷供給を制御する第5制御手段と、
前記インダクタからの前記第1のアクチュエータへの電荷供給を制御する第6制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項3又は4に記載の駆動素子。 - 前記第4制御手段、前記第5制御手段及び前記第6制御手段は、前記第3制御手段により前記第1のアクチュエータからの前記インダクタへの電荷供給が行われている間、前記第1のアクチュエータからの前記第2のアクチュエータへの電荷供給を行わないように制御する、
ことを特徴とする請求項5に記載の駆動素子。 - 前記第3制御手段、前記第5制御手段及び前記第6制御手段は、前記第4制御手段により前記インダクタからの前記第2のアクチュエータへの電荷供給が行われている間、前記インダクタからの前記第1のアクチュエータへの電荷供給を行わないように制御する、
ことを特徴とする請求項5に記載の駆動素子。 - 前記第3制御手段、前記第4制御手段及び前記第6制御手段は、前記第5制御手段により前記第2のアクチュエータからの前記インダクタへの電荷供給が行われている間、前記第2のアクチュエータからの前記第1のアクチュエータへの電荷供給を行わないように制御する、
ことを特徴とする請求項5に記載の駆動素子。 - 前記第3制御手段、前記第4制御手段及び前記第5制御手段は、前記第6制御手段により前記インダクタからの前記第1のアクチュエータへの電荷供給が行われている間、前記インダクタからの前記第2のアクチュエータへの電荷供給を行わないように制御する、
ことを特徴とする請求項5に記載の駆動素子。 - 前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとは、上下に並ぶように配置されて一体型に形成されている、
ことを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項に記載の駆動素子。 - 前記第1のアクチュエータと前記第2のアクチュエータとは、一方が凸型で他方は凹型であり、凸部の突端部が凹部内に位置するように配置されている、
ことを特徴とする請求項10に記載の駆動素子。 - 前記第1のアクチュエータの一部と前記第2のアクチュエータの一部とが重なるように配置されて一体型に形成されている、
ことを特徴とする請求項10に記載の駆動素子。 - 静電型の2つのアクチュエータを一体型に形成して伸縮駆動部とした駆動素子の駆動方法であって、
前記2つのアクチュエータの内の第1のアクチュエータと第2のアクチュエータとの間で、インダクタを介して電荷移動を行わせる電荷移動ステップを備える、
ことを特徴とする駆動方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014028522A JP5880594B2 (ja) | 2014-02-18 | 2014-02-18 | 駆動素子及び駆動方法 |
PCT/JP2014/069783 WO2015045605A1 (ja) | 2013-09-27 | 2014-07-28 | 駆動素子及び駆動素子の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014028522A JP5880594B2 (ja) | 2014-02-18 | 2014-02-18 | 駆動素子及び駆動方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015154674A true JP2015154674A (ja) | 2015-08-24 |
JP5880594B2 JP5880594B2 (ja) | 2016-03-09 |
Family
ID=53896391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014028522A Active JP5880594B2 (ja) | 2013-09-27 | 2014-02-18 | 駆動素子及び駆動方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5880594B2 (ja) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0225081A (ja) * | 1988-07-14 | 1990-01-26 | Toshiba Corp | 圧電変位素子 |
JPH05344753A (ja) * | 1992-06-11 | 1993-12-24 | Toshiba Corp | インチワーム |
JP2001250997A (ja) * | 1999-10-01 | 2001-09-14 | Ngk Insulators Ltd | 圧電/電歪デバイス |
JP2004516783A (ja) * | 2000-12-11 | 2004-06-03 | ラド エイチ ダバイ | 静電装置 |
JP2006246659A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Honda Motor Co Ltd | 高分子アクチュエータ |
JP2012119160A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Takenaka Komuten Co Ltd | 静電駆動スイッチ、送電体、受電体、及び電力供給システム |
-
2014
- 2014-02-18 JP JP2014028522A patent/JP5880594B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0225081A (ja) * | 1988-07-14 | 1990-01-26 | Toshiba Corp | 圧電変位素子 |
JPH05344753A (ja) * | 1992-06-11 | 1993-12-24 | Toshiba Corp | インチワーム |
JP2001250997A (ja) * | 1999-10-01 | 2001-09-14 | Ngk Insulators Ltd | 圧電/電歪デバイス |
JP2004516783A (ja) * | 2000-12-11 | 2004-06-03 | ラド エイチ ダバイ | 静電装置 |
JP2006246659A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Honda Motor Co Ltd | 高分子アクチュエータ |
JP2012119160A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Takenaka Komuten Co Ltd | 静電駆動スイッチ、送電体、受電体、及び電力供給システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5880594B2 (ja) | 2016-03-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6289484B2 (ja) | 発電機 | |
KR100933958B1 (ko) | 압전 모터용 에너지 절약형 구동 회로 | |
JP5979369B2 (ja) | 発電装置、電子機器、移動手段、電池、及び、発電装置の制御方法 | |
JP2017507643A (ja) | 駆動装置及びその製造方法 | |
CN102647109A (zh) | 发电装置 | |
WO2013136691A1 (ja) | 発電装置、およびそれを用いた電気機器 | |
JP2011507478A (ja) | 可変キャパシタを備えた電力変換器 | |
WO2015045605A1 (ja) | 駆動素子及び駆動素子の駆動方法 | |
JP2013526825A (ja) | 再分極可能な圧電エネルギ変換器からの電気エネルギ出力結合の改善 | |
JP5880594B2 (ja) | 駆動素子及び駆動方法 | |
Cheng et al. | Hybrid-SoRo: Hybrid switched capacitor power management architecture for multi-channel piezoelectric soft robot | |
Thummala et al. | Dielectric electro active polymer incremental actuator driven by multiple high-voltage bi-directional DC-DC converters | |
JP7015747B2 (ja) | 誘電エラストマートランスデューサーシステム | |
JP6978861B2 (ja) | 誘電エラストマー駆動システム | |
WO2018163854A1 (ja) | 誘電エラストマー発電システム | |
FI117412B (fi) | Ohjauspiiri pietsosähköiselle moottorille | |
JP2015039258A (ja) | 駆動回路及び駆動方法 | |
Thummala et al. | New incremental actuators based on electroactive polymer: conceptual, control, and driver design considerations | |
JP5962626B2 (ja) | 駆動素子及び駆動方法 | |
JP4516587B2 (ja) | 蓄電回路 | |
WO2022158134A1 (ja) | 電源回路、及びそれを備える発電システム | |
Lo et al. | Transferring electrical energy between two dielectric elastomer actuators | |
JP6516985B2 (ja) | モータ | |
US20230217829A1 (en) | Piezoelectric power converter with trajectory control | |
JP2003102182A (ja) | 圧電素子駆動装置及びダイヤフラムポンプ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150623 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150731 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160105 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160118 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5880594 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |