JP2020022360A - Piezoelectric driving device and driving method for the same, and robot and driving method for the same - Google Patents

Piezoelectric driving device and driving method for the same, and robot and driving method for the same Download PDF

Info

Publication number
JP2020022360A
JP2020022360A JP2019189257A JP2019189257A JP2020022360A JP 2020022360 A JP2020022360 A JP 2020022360A JP 2019189257 A JP2019189257 A JP 2019189257A JP 2019189257 A JP2019189257 A JP 2019189257A JP 2020022360 A JP2020022360 A JP 2020022360A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric
electrode
piezoelectric element
driving device
connection method
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.)
Withdrawn
Application number
JP2019189257A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
宮澤 修
Osamu Miyazawa
修 宮澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2019189257A priority Critical patent/JP2020022360A/en
Publication of JP2020022360A publication Critical patent/JP2020022360A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Manipulator (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

To reduce capacitance of a piezoelectric driving device.SOLUTION: A piezoelectric driving device comprises a first piezoelectric vibration section 100a and a second piezoelectric vibration section 100b individually having diaphragms 200 provided with a plurality of piezoelectric elements 110 formed of first electrodes 130, second electrodes 150, and piezoelectric materials 140. The first and second piezoelectric vibration sections have first piezoelectric elements 100a and second piezoelectric elements 100d as the plurality of piezoelectric elements. The first piezoelectric elements and the second piezoelectric elements included in the first piezoelectric vibration section are connected to one another with a first connection system and form a first piezoelectric element group. The first piezoelectric elements and the second piezoelectric elements included in the second piezoelectric vibration section are connected to one another with the first connection system and form a second piezoelectric element group. The first piezoelectric element group and the second piezoelectric element group are connected to each other with a second connection system. One of the first connection system and the second connection system is in series connection, and the other is in parallel connection.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、圧電駆動装置及びその駆動方法、ロボット及びその駆動方法に関する。   The present invention relates to a piezoelectric driving device and its driving method, a robot and its driving method.

圧電体を振動させて被駆動体を駆動する圧電アクチュエーター(圧電駆動装置)は、磁石やコイルが不要のため、様々な分野で利用されている(例えば特許文献1)。この圧電駆動装置の基本的な構成は、補強板の2つの面のそれぞれの上に、4つの圧電素子が2行2列に配置された構成であり、合計で8つの圧電素子が補強板の両側に設けられている。個々の圧電素子は、圧電体をそれぞれ2枚の電極で挟んだユニットであり、補強板は、圧電素子の一方の電極としても利用される。補強板の一端には、被駆動体としてのローターに接してローターを回転させるための突起部が設けられている。4つの圧電素子のうちの対角に配置された2つの圧電素子に交流電圧を印加すると、この2つの圧電素子が伸縮運動を行い、これに応じて補強板の突起部が往復運動又は楕円運動を行う。そして、この補強板の突起部の往復運動又は楕円運動に応じて、被駆動体としてのローターが所定の回転方向に回転する。また、交流電圧を印加する2つの圧電素子を他の2つの圧電素子に切り換えることによって、ローターを逆方向に回転させることができる。   2. Description of the Related Art A piezoelectric actuator (piezoelectric driving device) that drives a driven body by vibrating a piezoelectric body is used in various fields because a magnet and a coil are unnecessary (for example, Patent Document 1). The basic configuration of this piezoelectric driving device is a configuration in which four piezoelectric elements are arranged in two rows and two columns on each of two surfaces of a reinforcing plate, and a total of eight piezoelectric elements are provided on the reinforcing plate. It is provided on both sides. Each piezoelectric element is a unit in which a piezoelectric body is sandwiched between two electrodes, and the reinforcing plate is also used as one electrode of the piezoelectric element. At one end of the reinforcing plate, a projection is provided for rotating the rotor in contact with the rotor as a driven body. When an AC voltage is applied to two of the four piezoelectric elements arranged diagonally, the two piezoelectric elements expand and contract, and the protrusions of the reinforcing plate reciprocate or move in an elliptical manner. I do. Then, the rotor as the driven body rotates in a predetermined rotation direction in accordance with the reciprocating motion or the elliptical motion of the protrusion of the reinforcing plate. Further, by switching the two piezoelectric elements to which the AC voltage is applied to the other two piezoelectric elements, the rotor can be rotated in the opposite direction.

特開2004−320979号公報JP 2004-320979 A

圧電駆動装置を小さな空間(例えばロボットの関節内)に収容して用いる場合、従来の圧電体を用いた圧電駆動装置では配線スペースが不足する可能性があるため、圧電体を薄くしたいという要望がある。しかし、圧電駆動装置の振動体の静電容量は、圧電体を挟む電極間の距離に反比例するため、圧電体を薄くすると、静電容量が大きくなってしまい、特に複数の振動体を同時に駆動する場合に大きな電流を供給する必要があるという問題がった。   When a piezoelectric drive device is used in a small space (for example, in a joint of a robot) and used, there is a possibility that a conventional piezoelectric drive device using a piezoelectric material requires a shortage of wiring space. is there. However, the capacitance of the vibrating body of the piezoelectric driving device is inversely proportional to the distance between the electrodes sandwiching the piezoelectric body. Therefore, when the piezoelectric body is made thinner, the capacitance becomes large, and in particular, simultaneously drives a plurality of vibrating bodies. In such a case, it is necessary to supply a large current.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

(1)本発明の一形態によれば、圧電駆動装置が提供される。この圧電駆動装置は、第1電極、第2電極、及び前記第1電極と前記第2電極との間に位置する圧電体、により形成される複数の圧電素子が設けられた振動板をそれぞれ有する第1圧電振動部および第2圧電振動部を備え、第1圧電振動部および第2圧電振動部は、それぞれ、前記複数の圧電素子として、第1圧電素子と第2圧電素子とを有し、前記第1圧電振動部に含まれる前記第1圧電素子と前記第2圧電素子とを第1接続方式で接続して第1圧電素子群を形成し、前記第2圧電振動部に含まれる前記第1圧電素子と前記第2圧電素子とを前記第1接続方式で接続して第2圧電素子群を形成し、前記第1圧電素子群と前記第2圧電素子群とを第2接続方式で接続し、前記第1接続方式と前記第2接続方式のうちの一方が直列接続であり、他方が並列接続である。この形態の圧電駆動装置によれば、圧電素子と圧電素子との接続の形態に直列接続が含まれるので、静電容量を少なくでき、複数の振動体を同時に駆動する場合に大きな電流を供給しなくてもよい。 (1) According to one aspect of the present invention, a piezoelectric driving device is provided. The piezoelectric driving device includes a diaphragm provided with a plurality of piezoelectric elements formed by a first electrode, a second electrode, and a piezoelectric body located between the first electrode and the second electrode. A first piezoelectric vibrating section and a second piezoelectric vibrating section, wherein the first piezoelectric vibrating section and the second piezoelectric vibrating section each have a first piezoelectric element and a second piezoelectric element as the plurality of piezoelectric elements; The first piezoelectric element and the second piezoelectric element included in the first piezoelectric vibrating section are connected by a first connection method to form a first piezoelectric element group, and the first piezoelectric element group included in the second piezoelectric vibrating section is formed. One piezoelectric element and the second piezoelectric element are connected by the first connection method to form a second piezoelectric element group, and the first piezoelectric element group and the second piezoelectric element group are connected by the second connection method And one of the first connection method and the second connection method is a serial connection, It is a parallel connection. According to the piezoelectric driving device of this aspect, since the connection between the piezoelectric element and the piezoelectric element includes series connection, the capacitance can be reduced, and a large current is supplied when a plurality of vibrators are driven simultaneously. It is not necessary.

(2)上記形態の圧電駆動装置において、前記第1接続方式は、並列接続であり、前記第2接続方式は、直列接続であってもよい。この形態の圧電駆動装置によれば、第1圧電振動部の圧電素子に掛かる電圧あるいは第2圧電振動部の圧電素子に掛かる電圧を等しくできる。 (2) In the piezoelectric driving device according to the above aspect, the first connection method may be a parallel connection, and the second connection method may be a series connection. According to the piezoelectric drive device of this aspect, the voltage applied to the piezoelectric element of the first piezoelectric vibrating section or the voltage applied to the piezoelectric element of the second piezoelectric vibrating section can be equalized.

(3)上記形態の圧電駆動装置において、直列接続された前記複数の圧電素子は大きさが同一であってもよい。この形態の圧電駆動装置によれば、直列接続された各圧電素子に掛かる電圧を等しくできる。 (3) In the piezoelectric driving device according to the above aspect, the plurality of piezoelectric elements connected in series may have the same size. According to the piezoelectric drive device of this embodiment, the voltages applied to the piezoelectric elements connected in series can be equalized.

(4)上記の圧電駆動装置において、前記複数の圧電素子に駆動電圧を印加したときに、前記複数の圧電素子への電圧の印加方向が同一方向であってもよい。圧電素子への電圧の印加方向が一方向で変わらないので、耐久性を向上させることができる。 (4) In the above-described piezoelectric drive device, when a drive voltage is applied to the plurality of piezoelectric elements, a direction in which the voltages are applied to the plurality of piezoelectric elements may be the same. Since the direction in which the voltage is applied to the piezoelectric element does not change in one direction, the durability can be improved.

(5)上記の圧電駆動装置において、前記第1電極は、前記第2電極よりも前記振動板側に位置し、前記電圧の印加方向は、前記第2電極から前記第1電極に向かう向きであってもよい。この形態の圧電駆動装置によれば、電圧の印加方向が第2電極から第1電極に向かう向きなので、電圧の印加方向が第1電極から第2電極に向かう向きよりも耐久性を大きくできる。 (5) In the piezoelectric driving device described above, the first electrode is located closer to the diaphragm than the second electrode, and the voltage is applied in a direction from the second electrode to the first electrode. There may be. According to the piezoelectric driving device of this aspect, since the voltage application direction is from the second electrode to the first electrode, the durability can be greater than the voltage application direction from the first electrode to the second electrode.

(6)上記形態の圧電駆動装置において、前記並列接続された前記複数の圧電素子の第1電極は、一体形成された1つの電極を形成していてもよい。この形態の圧電駆動装置によれば、第1電極同士を結ぶ配線を別の配線層を用いて形成しなくても良い。また、第1電極同士の接続が切断されにくい。 (6) In the piezoelectric driving device according to the aspect described above, the first electrodes of the plurality of piezoelectric elements connected in parallel may form one electrode integrally formed. According to the piezoelectric drive device of this aspect, the wiring connecting the first electrodes does not have to be formed using another wiring layer. Further, the connection between the first electrodes is hard to be disconnected.

(7)本発明の一形態によれば、ロボットが提供される。このロボットは、複数のリンク部と、前記複数のリンク部を接続する関節部と、前記複数のリンク部を前記関節部で回動させる請求項1〜6のいずれか一項に記載の圧電駆動装置と、を備える。この形態によれば、圧電駆動装置をロボットの駆動に利用できる。 (7) According to one aspect of the present invention, there is provided a robot. The piezoelectric drive according to any one of claims 1 to 6, wherein the robot rotates a plurality of link portions, a joint portion connecting the plurality of link portions, and the plurality of link portions by the joint portions. And a device. According to this aspect, the piezoelectric driving device can be used for driving a robot.

(8)本発明の一形態によれば、ロボットの駆動方法が提供される。この駆動方法は、前記圧電駆動装置の前記第1電極と前記第2電極との間に周期的に変化する電圧を印加することで前記圧電駆動装置を駆動し、前記複数のリンク部を前記関節部で回動させる。 (8) According to one aspect of the present invention, there is provided a driving method of a robot. This driving method drives the piezoelectric driving device by applying a periodically changing voltage between the first electrode and the second electrode of the piezoelectric driving device, and connects the plurality of link portions to the joint. Rotate in the section.

(9)本発明の一形態によれば、上記形態の圧電駆動装置の駆動方法が提供される。この駆動方法は、前記圧電素子の第1電極と前記第2電極との間に、周期的に変化する電圧であって、前記圧電素子の圧電体に印加する電圧の方向が前記電極のうちの一方の電極から他方の電極に向かう一方向である脈流電圧を印加する。この形態によれば、圧電素子の圧電体に印加される電圧は一方向だけなので、圧電体の耐久性を向上できる。 (9) According to one aspect of the present invention, there is provided a driving method of the piezoelectric driving device according to the above aspect. In this driving method, a voltage that changes periodically between the first electrode and the second electrode of the piezoelectric element, and the direction of the voltage applied to the piezoelectric body of the piezoelectric element is one of the electrodes A pulsating voltage is applied in one direction from one electrode to the other electrode. According to this aspect, since the voltage applied to the piezoelectric body of the piezoelectric element is in only one direction, the durability of the piezoelectric body can be improved.

本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、圧電駆動装置の他、圧電駆動装置の駆動方法、圧電駆動装置の製造方法、圧電駆動装置を搭載するロボット、圧電駆動装置を搭載するロボットの駆動方法、電子部品搬送装置、送液ポンプ、投薬ポンプ等、様々な形態で実現することができる。   The present invention can be realized in various forms, for example, a piezoelectric driving device, a driving method of the piezoelectric driving device, a manufacturing method of the piezoelectric driving device, a robot equipped with the piezoelectric driving device, and a piezoelectric driving device. The present invention can be realized in various forms such as a driving method of a mounted robot, an electronic component transport device, a liquid feed pump, and a medication pump.

圧電駆動装置の概略構成を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a piezoelectric driving device. 振動板の平面図。The top view of a diaphragm. 圧電駆動装置の動作の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of operation | movement of a piezoelectric drive device. 第1実施形態における第1電極と第2電極の配線の一例を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of a wiring between a first electrode and a second electrode according to the first embodiment. 比較例を示す説明図。Explanatory drawing which shows a comparative example. 第2実施形態を示す説明図。Explanatory drawing which shows 2nd Embodiment. 第3実施形態を示す説明図。Explanatory drawing which shows 3rd Embodiment. 第4実施形態を示す説明図。Explanatory drawing which shows 4th Embodiment. 第5実施形態を示す説明図。Explanatory drawing which shows 5th Embodiment. 第5実施形態の等価回路。12 is an equivalent circuit of the fifth embodiment. 他の実施形態としての圧電振動部の平面図。FIG. 9 is a plan view of a piezoelectric vibrating unit according to another embodiment. ロボットの一例を示す説明図。Explanatory drawing showing an example of a robot. ロボットの手首部分の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a wrist portion of the robot. 送液ポンプの一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of a liquid feed pump.

図1(A)は、本発明の実施形態における圧電駆動装置10の概略構成を示す平面図であり、図1(B)はそのB−B断面図である。圧電駆動装置10は、振動板200と、圧電振動部100とを備える。圧電振動部100は、振動板200の第1面211(「表面」とも呼ぶ)に配置され、第2面212(「裏面」とも呼ぶ))には配置されていない。但し、後述するように、圧電振動部100を振動板の2つの面211、212にそれぞれ配置しても良い。圧電振動部100は、基板120と、基板120の上に形成された第1電極130と、第1電極130の上に形成された圧電体140と、圧電体140の上に形成された第2電極150と、を備えている。第1電極130と第2電極150は、圧電体140を挟持し、圧電素子110を構成している。   FIG. 1A is a plan view illustrating a schematic configuration of a piezoelectric driving device 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line BB. The piezoelectric driving device 10 includes a vibration plate 200 and a piezoelectric vibration unit 100. The piezoelectric vibrating unit 100 is disposed on the first surface 211 (also referred to as “front surface”) of the vibration plate 200 and is not disposed on the second surface 212 (also referred to as “back surface”). However, as described later, the piezoelectric vibrating unit 100 may be disposed on each of the two surfaces 211 and 212 of the diaphragm. The piezoelectric vibrating part 100 includes a substrate 120, a first electrode 130 formed on the substrate 120, a piezoelectric member 140 formed on the first electrode 130, and a second electrode formed on the piezoelectric member 140. And an electrode 150. The first electrode 130 and the second electrode 150 sandwich the piezoelectric body 140 and constitute the piezoelectric element 110.

圧電振動部100の基板120は、第1電極130と圧電体140と第2電極150を成膜プロセスで形成するための基板として使用される。また、基板120は機械的な振動を行う振動板としての機能も有する。基板120は、例えば、Si,Al23,ZrO2などで形成することができる。Si製の基板120として、例えば半導体製造用のSiウェハーを利用することが可能である。この実施形態において、基板120の平面形状は長方形である。基板120の厚みは、例えば10μm以上100μm以下の範囲とすることが好ましい。基板120の厚みを50μm以上とすれば、基板120上の成膜処理の際に基板120を比較的容易に取扱うことができる。また、基板120の厚みを100μm以下とすれば、薄膜で形成された圧電体140の伸縮に応じて、基板120を容易に振動させることができる。 The substrate 120 of the piezoelectric vibrating section 100 is used as a substrate for forming the first electrode 130, the piezoelectric body 140, and the second electrode 150 by a film forming process. Further, the substrate 120 also has a function as a diaphragm that performs mechanical vibration. Substrate 120, for example, can be formed by Si, etc. Al 2 O 3, ZrO 2. As the substrate 120 made of Si, for example, a Si wafer for manufacturing a semiconductor can be used. In this embodiment, the planar shape of the substrate 120 is rectangular. The thickness of the substrate 120 is preferably, for example, in the range of 10 μm or more and 100 μm or less. When the thickness of the substrate 120 is 50 μm or more, the substrate 120 can be handled relatively easily during the film formation process on the substrate 120. When the thickness of the substrate 120 is set to 100 μm or less, the substrate 120 can be easily vibrated according to the expansion and contraction of the piezoelectric body 140 formed of a thin film.

第1電極130は、図1(A)に示すように、5つの導電体層130a〜130e(「第1電極130a〜130e」とも呼ぶ)に区分されている。中央にある第1電極130eは、基板120の幅方向の中央において、基板120の長手方向のほぼ全体に亘る長方形形状に形成されている。他の4つの第1電極130a,130b,130c,130dは、同一の平面形状を有しており、基板120の四隅の位置に形成されている。第2電極150も同様に、図1(A)に示すように、5つの導電体層150a〜150e(「第2電極150a〜150e」とも呼ぶ)に区分されている。中央にある第2電極150eは、基板120の幅方向の中央において、基板120の長手方向のほぼ全体に亘る長方形形状に形成されている。他の4つの第2電極150a,150b,150c,150dは、同一の平面形状を有しており、基板120の四隅の位置に形成されている。図1の例では、第1電極130と第2電極150は、いずれも長方形の平面形状を有している。第1電極130や第2電極150は、例えばスパッタリングによって形成される薄膜である。第1電極130や第2電極150の材料としては、例えばAl(アルミニウム)や、Ni(ニッケル)、Au(金)、Pt(白金)、Ir(イリジウム)などの導電性の高い任意の材料を利用可能である。   1A, the first electrode 130 is divided into five conductive layers 130a to 130e (also referred to as “first electrodes 130a to 130e”). The first electrode 130e at the center is formed in a rectangular shape over substantially the entire length of the substrate 120 at the center in the width direction of the substrate 120. The other four first electrodes 130a, 130b, 130c, and 130d have the same planar shape and are formed at four corners of the substrate 120. Similarly, the second electrode 150 is divided into five conductor layers 150a to 150e (also referred to as “second electrodes 150a to 150e”), as shown in FIG. The second electrode 150e at the center is formed in a rectangular shape over substantially the entire length of the substrate 120 at the center in the width direction of the substrate 120. The other four second electrodes 150a, 150b, 150c, and 150d have the same planar shape and are formed at four corners of the substrate 120. In the example of FIG. 1, each of the first electrode 130 and the second electrode 150 has a rectangular planar shape. The first electrode 130 and the second electrode 150 are thin films formed by, for example, sputtering. As a material of the first electrode 130 and the second electrode 150, for example, any material having high conductivity such as Al (aluminum), Ni (nickel), Au (gold), Pt (platinum), and Ir (iridium) is used. Available.

圧電体140は、第2電極150a〜150eと実質的に同じ平面形状を有する5つの圧電体(「圧電体層」とも呼ぶ)140a、140b、140c、140d、140eとして形成されている。   The piezoelectric body 140 is formed as five piezoelectric bodies (also referred to as “piezoelectric layers”) 140a, 140b, 140c, 140d, and 140e having substantially the same planar shape as the second electrodes 150a to 150e.

圧電体140は、例えばゾル−ゲル法やスパッタリング法によって形成される薄膜である。圧電体140の材料としては、ABO3型のペロブスカイト構造を採るセラミックスなど、圧電効果を示す任意の材料を利用可能である。ABO3型のペロブスカイト構造を採るセラミックスとしては、例えばチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、タングステン酸ナトリウム、酸化亜鉛、チタン酸バリウムストロンチウム(BST)、タンタル酸ストロンチウムビスマス(SBT)、メタニオブ酸鉛、亜鉛ニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等を用いることが可能である。またセラミック以外の圧電効果を示す材料、例えばポリフッ化ビニリデン、水晶等を用いることも可能である。圧電体140の厚みは、例えば50nm(0.05μm)以上20μm以下の範囲とすることが好ましい。この範囲の厚みを有する圧電体140の薄膜は、成膜プロセスを利用して容易に形成することができる。圧電体140の厚みを0.05μm以上とすれば、圧電体140の伸縮に応じて十分に大きな力を発生することができる。また、圧電体140の厚みを20μm以下とすれば、圧電駆動装置10を十分に小型化することができる。 The piezoelectric body 140 is a thin film formed by, for example, a sol-gel method or a sputtering method. As a material of the piezoelectric body 140, any material exhibiting a piezoelectric effect, such as a ceramic having an ABO 3 type perovskite structure, can be used. Examples of ceramics having an ABO 3 type perovskite structure include lead zirconate titanate (PZT), barium titanate, lead titanate, potassium niobate, lithium niobate, lithium tantalate, sodium tungstate, zinc oxide, titanium oxide. Barium strontium oxide (BST), strontium bismuth tantalate (SBT), lead metaniobate, lead zinc niobate, lead scandium niobate, or the like can be used. It is also possible to use a material exhibiting a piezoelectric effect other than ceramic, for example, polyvinylidene fluoride, quartz, or the like. The thickness of the piezoelectric body 140 is preferably, for example, in a range of 50 nm (0.05 μm) or more and 20 μm or less. A thin film of the piezoelectric body 140 having a thickness in this range can be easily formed using a film forming process. When the thickness of the piezoelectric body 140 is 0.05 μm or more, a sufficiently large force can be generated according to the expansion and contraction of the piezoelectric body 140. If the thickness of the piezoelectric body 140 is set to 20 μm or less, the size of the piezoelectric driving device 10 can be sufficiently reduced.

第1電極130aと、第2電極150aと、圧電体140aにより、圧電素子110aが形成されている。図1に示した他の圧電素子110b、110c、110d、110eについても同様である。   A piezoelectric element 110a is formed by the first electrode 130a, the second electrode 150a, and the piezoelectric body 140a. The same applies to the other piezoelectric elements 110b, 110c, 110d, and 110e shown in FIG.

本実施形態では、第1電極130として、区分された5つの導電体層130a〜130e(第1電極130a〜130e)を備えるが、5つの圧電素子110a〜110eの接続方式によっては、第1電極130〜130eを1つの連続的な導電体層として形成してもよい。また、圧電体140についても、5つの圧電体140a、140b、140c、140d、140eとしてではなく、1つの連続的な圧電体140として形成してもよい。5つの第1電極130a〜130eと、5つの第2電極150a〜150eの電気的接続のための配線については後述する。   In the present embodiment, the first electrode 130 includes five divided conductive layers 130a to 130e (first electrodes 130a to 130e). However, depending on the connection method of the five piezoelectric elements 110a to 110e, the first electrode 130 may be used. 130 to 130e may be formed as one continuous conductor layer. Also, the piezoelectric body 140 may be formed as one continuous piezoelectric body 140 instead of the five piezoelectric bodies 140a, 140b, 140c, 140d, and 140e. Wiring for electrical connection between the five first electrodes 130a to 130e and the five second electrodes 150a to 150e will be described later.

図2は、振動板200の平面図である。振動板200は、長方形形状の振動体部210と、振動体部210の左右の長辺からそれぞれ3本ずつ延びる接続部220とを有しており、また、左右の3本の接続部220にそれぞれ接続された2つの取付部230を有している。なお、図2では、図示の便宜上、振動体部210にハッチングを付している。取付部230は、ネジ240によって他の部材に圧電駆動装置10を取り付けるために用いられる。振動板200は、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、銅、銅合金、鉄−ニッケル合金などの金属材料で形成することが可能である。   FIG. 2 is a plan view of the diaphragm 200. FIG. The diaphragm 200 has a rectangular vibrating body portion 210 and three connecting portions 220 extending from the left and right long sides of the vibrating body portion 210, respectively. It has two mounting portions 230 connected to each other. In FIG. 2, the vibrating body 210 is hatched for convenience of illustration. The mounting portion 230 is used for mounting the piezoelectric driving device 10 to another member with a screw 240. Diaphragm 200 can be formed of a metal material such as stainless steel, aluminum, an aluminum alloy, titanium, a titanium alloy, copper, a copper alloy, and an iron-nickel alloy, for example.

振動体部210の第1面211(図1)には、圧電振動部100(図1)が接着剤を用いて接着される。振動体部210の長さLと幅Wの比は、L:W=約7:2とすることが好ましい。この比は、振動体部210がその平面に沿って左右に屈曲する超音波振動(後述)を行うために好ましい値である。振動体部210の長さLは、例えば0.1mm以上30mm以下の範囲とすることができ、幅Wは、例えば0.02mm以上9mm以下の範囲とすることができる。なお、振動体部210が超音波振動を行うために、長さLは50mm以下とすることが好ましい。振動体部210の厚み(振動板200の厚み)は、例えば20μm以上800μm以下の範囲とすることができる。振動体部210の厚みを20μm以上とすれば、圧電振動部100を支持するために十分な剛性を有するものとなる。また、振動体部210の厚みを800μm以下とすれば、圧電振動部100の変形に応じて十分に大きな変形を発生することができる。   The piezoelectric vibrating section 100 (FIG. 1) is bonded to the first surface 211 (FIG. 1) of the vibrating body section 210 using an adhesive. It is preferable that the ratio of the length L to the width W of the vibrating body 210 is L: W = about 7: 2. This ratio is a preferable value for performing ultrasonic vibration (described later) in which the vibrating body portion 210 bends left and right along the plane. The length L of the vibrating body 210 can be, for example, in a range of 0.1 mm to 30 mm, and the width W can be, for example, in a range of 0.02 mm to 9 mm. Note that the length L is preferably set to 50 mm or less so that the vibrator 210 performs ultrasonic vibration. The thickness of the vibrating part 210 (the thickness of the diaphragm 200) can be, for example, in a range of 20 μm or more and 800 μm or less. When the thickness of the vibrating part 210 is set to 20 μm or more, the vibrating part 210 has sufficient rigidity to support the piezoelectric vibrating part 100. When the thickness of the vibrating portion 210 is 800 μm or less, a sufficiently large deformation can be generated according to the deformation of the piezoelectric vibrating portion 100.

振動板200の一方の短辺には、突起部20(「接触部」又は「作用部」とも呼ぶ)が設けられている。突起部20は、被駆動体と接触して、被駆動体に力を与えるための部材である。突起部20は、セラミックス(例えばAl23)などの耐久性がある材料で形成することが好ましい。 Protrusion 20 (also referred to as a “contact portion” or an “acting portion”) is provided on one short side of diaphragm 200. The protrusion 20 is a member for contacting the driven body and applying a force to the driven body. The protrusion 20 is preferably formed of a durable material such as ceramics (for example, Al 2 O 3 ).

図3は、圧電駆動装置10の動作の例を示す説明図である。圧電駆動装置10の突起部20は、被駆動体としてのローター50の外周に接触している。図3に示す例では、駆動回路(図3では図示せず)は、対角に配置された圧電素子110aと圧電素子110dの第1電極130a,130dと第2電極150a、150dとの間に周期的に変化する電圧である交流電圧又は脈流電圧を印加する。その結果、圧電素子110a,110dは図3の矢印xの方向に伸縮する。これに応じて、圧電駆動装置10の振動体部210が振動体部210の平面内で屈曲して蛇行形状(S字形状)に変形し、突起部20の先端が矢印yの向きに往復運動するか、又は、楕円運動する。その結果、ローター50は、その中心51の周りに所定の方向z(図3では時計回り方向)に回転する。図2で説明した振動板200の3つの接続部220(図2)は、このような振動体部210の振動の節(ふし)の位置に設けられている。なお、駆動回路が、他の対角に配置された圧電素子110b,110c(図1)の第1電極と第2電極との間に交流電圧又は脈流電圧を印加する場合には、ローター50は逆方向に回転する。なお、中央の圧電素子110eに、圧電素子110aと圧電素子110dと同じ電圧を印加すれば、圧電駆動装置10が長手方向に伸縮するので、突起部20からローター50に与える力をより大きくすることが可能である。なお、圧電駆動装置10(又は圧電振動部100)のこのような動作については、上記先行技術文献1(特開2004−320979号公報、又は、対応する米国特許第7224102号)に記載されており、その開示内容は参照により組み込まれる。   FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of the operation of the piezoelectric driving device 10. The protrusion 20 of the piezoelectric driving device 10 is in contact with the outer periphery of a rotor 50 as a driven body. In the example shown in FIG. 3, the driving circuit (not shown in FIG. 3) is provided between the first electrodes 130a and 130d and the second electrodes 150a and 150d of the piezoelectric elements 110a and 110d arranged diagonally. An AC voltage or a pulsating voltage that is a voltage that changes periodically is applied. As a result, the piezoelectric elements 110a and 110d expand and contract in the direction of arrow x in FIG. In response, the vibrating body portion 210 of the piezoelectric driving device 10 bends in the plane of the vibrating body portion 210 and deforms into a meandering (S-shaped) shape, and the tip of the protrusion 20 reciprocates in the direction of arrow y. Or make an elliptical motion. As a result, the rotor 50 rotates around its center 51 in a predetermined direction z (clockwise in FIG. 3). The three connection portions 220 (FIG. 2) of the diaphragm 200 described with reference to FIG. 2 are provided at the positions of the nodes of the vibration of the vibrating body portion 210. When the driving circuit applies an AC voltage or a pulsating voltage between the first electrode and the second electrode of the piezoelectric elements 110b and 110c (FIG. 1) arranged at other diagonals, the rotor 50 Rotates in the opposite direction. When the same voltage as that of the piezoelectric elements 110a and 110d is applied to the central piezoelectric element 110e, the piezoelectric driving device 10 expands and contracts in the longitudinal direction. Is possible. Such an operation of the piezoelectric driving device 10 (or the piezoelectric vibrating section 100) is described in the above-mentioned prior art document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-320979 or the corresponding US Pat. No. 7,224,102). , The disclosure of which is incorporated by reference.

駆動電圧を印加するときに、複数の圧電素子110の分極の方向が同一方向であるように、すなわち、圧電素子110に掛かる電圧の印加方向が同一方向となるように、脈流電圧を印加してもよい。動作中に圧電振動部100の圧電体の分極の向きが反転しないので、圧電素子110の耐久性を向上できる。この場合、脈流電圧は、第2電極150の電圧を第1電極130の電圧よりも大きくする電圧であってもよい。第2電極150の電圧を第1電極130の電圧よりも小さくするよりも、耐久性を上げることができる。   When the drive voltage is applied, the pulsating voltage is applied such that the directions of polarization of the plurality of piezoelectric elements 110 are the same, that is, the directions of the voltages applied to the piezoelectric elements 110 are the same. You may. Since the direction of polarization of the piezoelectric body of the piezoelectric vibrating section 100 does not reverse during operation, the durability of the piezoelectric element 110 can be improved. In this case, the pulsating voltage may be a voltage that makes the voltage of the second electrode 150 higher than the voltage of the first electrode 130. The durability can be improved as compared with the case where the voltage of the second electrode 150 is lower than the voltage of the first electrode 130.

・第1実施形態:
図4は、第1実施形態における第1電極と第2電極の配線の一例を示す説明図である。図4(A)が結線例を示す説明図であり、図4(B)が等価回路を示す説明図である。第1実施形態の圧電駆動装置10aは、2つの圧電振動部100a、100bと駆動回路300と、を備える。第1圧電振動部100aは、複数(5つ)の圧電素子110a〜110eを有し、第2圧電振動部100bは、複数(5つ)の圧電素子110a’〜110e’を有する。図4(B)の圧電素子110a〜110e、110a’〜110e’に付した「130」、「150」の符号は、それぞれ「第1電極130」、「第2電極150」を意味する。「130」、「150」の符号の意味は、後で説明する図6、図7、図8、図10についても同様である。
-1st Embodiment:
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of the wiring between the first electrode and the second electrode in the first embodiment. FIG. 4A is an explanatory diagram showing a connection example, and FIG. 4B is an explanatory diagram showing an equivalent circuit. The piezoelectric driving device 10a according to the first embodiment includes two piezoelectric vibrating units 100a and 100b and a driving circuit 300. The first piezoelectric vibrating section 100a has a plurality (five) of piezoelectric elements 110a to 110e, and the second piezoelectric vibrating section 100b has a plurality (five) of piezoelectric elements 110a 'to 110e'. Reference numerals “130” and “150” given to the piezoelectric elements 110a to 110e and 110a ′ to 110e ′ in FIG. 4B mean “first electrode 130” and “second electrode 150”, respectively. The meanings of the symbols “130” and “150” are the same in FIGS. 6, 7, 8, and 10 described later.

第1圧電振動部100aの複数の圧電素子のうち、第1圧電素子110aと第2圧電素子110dは、第1接続方式(図4では並列接続)で接続されて、第1圧電素子群115aを形成している。また、第2圧電振動部100bの複数の圧電素子のうち、第1圧電素子110a’と第2圧電素子110d’は、第1接続方式(図4では並列接続)で接続されて、第2圧電素子群115bを形成している。第1圧電素子群115aと第2圧電素子群115bとは第2接続方式(図4では直列接続)で接続され、駆動回路300の端子300Aに接続されている。ここで、第1接続方式は、圧電振動部100内における複数の圧電素子110を接続する接続方式を意味し、第1実施形態で示す並列接続の場合と、後述する直列接続の場合がある。第2接続方式は、第1接続方式で接続された複数の圧電素子(圧電素子群)あるいは異なる圧電振動部の圧電素子を接続する接続方式であり、第1実施形態で示す直列接続の場合と、後述する並列接続の場合がある。すなわち、第1接続方式は、1つの圧電振動部100内の接続方式を意味し、第2接続方式は、複数の圧電振動部100間の接続方式を意味する。但し、後述するように、同じ振動板200の2つの面にそれぞれ配置された圧電素子110の接続方式については、同じ圧電振動部内の接続方式とみなすことも出来るので第1接続方式と呼ぶ場合がある。   Among the plurality of piezoelectric elements of the first piezoelectric vibrating section 100a, the first piezoelectric element 110a and the second piezoelectric element 110d are connected by a first connection method (parallel connection in FIG. 4) to connect the first piezoelectric element group 115a. Has formed. Further, among the plurality of piezoelectric elements of the second piezoelectric vibrating part 100b, the first piezoelectric element 110a ′ and the second piezoelectric element 110d ′ are connected by a first connection method (parallel connection in FIG. 4) and An element group 115b is formed. The first piezoelectric element group 115a and the second piezoelectric element group 115b are connected by the second connection method (series connection in FIG. 4), and are connected to the terminal 300A of the drive circuit 300. Here, the first connection method refers to a connection method for connecting a plurality of piezoelectric elements 110 in the piezoelectric vibrating unit 100, and includes a case of parallel connection shown in the first embodiment and a case of series connection described later. The second connection method is a connection method for connecting a plurality of piezoelectric elements (piezoelectric element groups) connected in the first connection method or piezoelectric elements of different piezoelectric vibrating parts, and is different from the case of the series connection shown in the first embodiment. , May be connected in parallel as described below. That is, the first connection method refers to a connection method in one piezoelectric vibration unit 100, and the second connection method refers to a connection method between a plurality of piezoelectric vibration units 100. However, as described later, the connection method of the piezoelectric elements 110 arranged on the two surfaces of the same diaphragm 200 can be regarded as the connection method in the same piezoelectric vibrating portion, and is sometimes referred to as the first connection method. is there.

第1圧電振動部100aの複数の圧電素子のうち、第3圧電素子110bと第4圧電素子110cは、第1接続方式(図4では並列接続)で接続されて、第3圧電素子群115cを形成している。また、第2圧電振動部100bの複数の圧電素子のうち、第3圧電素子110b’と第4圧電素子110c’は、第1接続方式(図4では並列接続)で接続されて、第4圧電素子群115dを形成している。第3圧電素子群115cと第4圧電素子群115dとは第2接続方式(図4では直列接続)で接続され、駆動回路300の端子300Cに接続されている。   Among the plurality of piezoelectric elements of the first piezoelectric vibrating part 100a, the third piezoelectric element 110b and the fourth piezoelectric element 110c are connected by a first connection method (parallel connection in FIG. 4) to connect the third piezoelectric element group 115c. Has formed. The third piezoelectric element 110b ′ and the fourth piezoelectric element 110c ′ among the plurality of piezoelectric elements of the second piezoelectric vibrating portion 100b are connected by a first connection method (parallel connection in FIG. 4) to form a fourth piezoelectric element. An element group 115d is formed. The third piezoelectric element group 115c and the fourth piezoelectric element group 115d are connected by a second connection method (series connection in FIG. 4), and are connected to a terminal 300C of the drive circuit 300.

第1圧電振動部100aの複数の圧電素子のうちの第5圧電素子110eと第2圧電振動部100bの複数の圧電素子のうちの第5圧電素子110e’とは、第2接続方式(図4では直列接続)で接続され、駆動回路300の端子300Bに接続されている。   The fifth piezoelectric element 110e of the plurality of piezoelectric elements of the first piezoelectric vibrating section 100a and the fifth piezoelectric element 110e 'of the plurality of piezoelectric elements of the second piezoelectric vibrating section 100b are connected by a second connection method (FIG. 4). In series, and is connected to the terminal 300B of the drive circuit 300.

図4の接続方式をまとめると、以下の2通りである。
(1)同一の圧電振動部100内の圧電素子相互の接続方式(第1接続方式):並列接続
(2)異なる圧電振動部100の圧電素子相互の接続方式(第2接続方式):直列接続
The connection methods of FIG. 4 are summarized as follows.
(1) Connection method between piezoelectric elements in the same piezoelectric vibrating section 100 (first connection method): parallel connection (2) Connection method between piezoelectric elements in different piezoelectric vibration sections 100 (second connection method): series connection

本実施形態では、圧電素子110a〜110dは同じ大きさを有しており、圧電素子110eは、圧電素子110aの2倍の大きさを有している。圧電素子110a’〜110e’についても同様である。圧電素子110aの静電容量をC1とすると、第1圧電素子群115aと第2圧電素子群115bの静電容量は、それぞれ2×C1である。第1圧電素子群115aと第2圧電素子群115bとは、直列に接続されているので、圧電素子110a、110d、110a’、110d’の合計の静電容量は、C1である。同様に、圧電素子110b、110c、110b’、110c’の合計の静電容量は、C1である。また、端子300Aからの駆動電圧をV1とすると、各圧電素子110a〜110d、110a’〜110d’に掛かる電圧は、いずれもV1/2であり、同じ電圧が掛かる。従って、圧電素子110a〜110d、110a’〜110d’のそれぞれにV1の電圧を印加するには、端子300Aからの駆動電圧を2×V1とすればよい。   In the present embodiment, the piezoelectric elements 110a to 110d have the same size, and the piezoelectric element 110e has twice the size of the piezoelectric element 110a. The same applies to the piezoelectric elements 110a 'to 110e'. Assuming that the capacitance of the piezoelectric element 110a is C1, the capacitance of each of the first piezoelectric element group 115a and the second piezoelectric element group 115b is 2 × C1. Since the first piezoelectric element group 115a and the second piezoelectric element group 115b are connected in series, the total capacitance of the piezoelectric elements 110a, 110d, 110a ', and 110d' is C1. Similarly, the total capacitance of the piezoelectric elements 110b, 110c, 110b ', 110c' is C1. Assuming that the drive voltage from the terminal 300A is V1, the voltage applied to each of the piezoelectric elements 110a to 110d and 110a 'to 110d' is V1 / 2, and the same voltage is applied. Therefore, in order to apply a voltage of V1 to each of the piezoelectric elements 110a to 110d and 110a 'to 110d', the driving voltage from the terminal 300A may be set to 2 × V1.

図5は、比較例を示す説明図である。比較例では、圧電素子110a、110d、110a’、110d’の等価回路のみを図示している。図5(A)は、圧電素子110a、110d、110a’、110d’を全て並列接続した比較例1を示し、図5(B)は、圧電素子110a、110d、110a’、110d’を全て直列接続した比較例2を示す。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing a comparative example. In the comparative example, only equivalent circuits of the piezoelectric elements 110a, 110d, 110a ', and 110d' are shown. FIG. 5A shows Comparative Example 1 in which all of the piezoelectric elements 110a, 110d, 110a ′, and 110d ′ are connected in parallel, and FIG. 5B shows that all of the piezoelectric elements 110a, 110d, 110a ′, and 110d ′ are connected in series. 7 shows a comparative example 2 connected.

図5(A)に示す比較例1の場合、圧電素子110a、110d、110a’、110d’の合計の静電容量は、4×C1であり、各圧電素子110a、110d、110a’、110d’に掛かる電圧の振幅は、V1である。したがって、駆動回路300は、圧電素子110a、110d、110a’、110d’を駆動するときに、大きな電流を供給する必要がある。第1実施形態では、(i)第1圧電振動部100aに含まれる第1圧電素子110aと第2圧電素子110dとを第1接続方式(第1実施形態では並列接続)で接続して第1圧電素子群115aを形成し、(ii)第2圧電振動部100bに含まれる第1圧電素子110a’と第2圧電素子110d’とを第1接続方式(第1実施形態では並列接続)で接続して第2圧電素子群115bを形成し、(iii)第1圧電素子群115aと第2圧電素子群115bとを第2接続方式(第1実施形態では直列接続)で接続する。その結果、圧電素子110a、110d、110a’、110d’の合計の静電容量が大きくならず、駆動回路300は、比較例1に比べて大きな電流を供給しなくてもよい。   In the case of Comparative Example 1 shown in FIG. 5A, the total capacitance of the piezoelectric elements 110a, 110d, 110a ′, and 110d ′ is 4 × C1, and each of the piezoelectric elements 110a, 110d, 110a ′, and 110d ′. Is V1. Therefore, the drive circuit 300 needs to supply a large current when driving the piezoelectric elements 110a, 110d, 110a ', and 110d'. In the first embodiment, (i) the first piezoelectric element 110a and the second piezoelectric element 110d included in the first piezoelectric vibrating section 100a are connected by a first connection method (parallel connection in the first embodiment) to form a first piezoelectric element 110a. A piezoelectric element group 115a is formed, and (ii) the first piezoelectric element 110a 'and the second piezoelectric element 110d' included in the second piezoelectric vibrating section 100b are connected by a first connection method (parallel connection in the first embodiment). Then, the second piezoelectric element group 115b is formed, and (iii) the first piezoelectric element group 115a and the second piezoelectric element group 115b are connected by the second connection method (series connection in the first embodiment). As a result, the total capacitance of the piezoelectric elements 110a, 110d, 110a ', and 110d' does not increase, and the drive circuit 300 does not need to supply a larger current than in the first comparative example.

図5(B)に示す場合、圧電素子110a、110d、110a’、110d’の合計の静電容量は、C1/4であり、各圧電素子110a、110d、110a’、110d’に掛かる電圧の振幅は、V1/4である。従って、圧電素子110a、110d、110a’、110d’のそれぞれにV1の電圧を印加するには、駆動電圧を4×V1としなければならない。かかる場合、駆動回路300は、高い電圧を発生させるため、耐圧の大きな部品を用いて構成しなければならない。第1実施形態によれば、駆動電圧は2×V1でよいので、比較例2と比較すると、駆動回路300を構成する部品の耐圧が低くても良い。   In the case shown in FIG. 5B, the total capacitance of the piezoelectric elements 110a, 110d, 110a ′, and 110d ′ is C4, and the total capacitance of the piezoelectric elements 110a, 110d, 110a ′, and 110d ′ is The amplitude is V1 / 4. Therefore, in order to apply a voltage of V1 to each of the piezoelectric elements 110a, 110d, 110a ', and 110d', the drive voltage must be 4 * V1. In such a case, in order to generate a high voltage, the drive circuit 300 must be configured using components having a high withstand voltage. According to the first embodiment, since the drive voltage may be 2 × V1, the withstand voltage of components constituting the drive circuit 300 may be lower than that of the comparative example 2.

以上のように、第1の実施形態では、圧電駆動装置10は、第1圧電振動部100aと第2圧電振動部100bを有する。第1圧電振動部100aは、第1圧電素子110aと第2圧電素子110dを含む複数の圧電素子110a〜110eを有し、第2圧電振動部100bは、第1圧電素子110a’と第2圧電素子110d’を含む複数の圧電素子110a〜110eを有する。第1圧電振動部100aに含まれる第1圧電素子110aと第2圧電素子110dとは第1接続方式で接続されて第1圧電素子群115aが形成され、第2圧電振動部100bに含まれる第1圧電素子110a’と第2圧電素子110d’とは第1接続方式で接続されて第1圧電素子群115bが形成されている。第1圧電素子群115aと第2圧電素子群115bとは、第2接続方式で接続されている。ここで、第1接続方式は並列接続であり、第2接続方式は、直列接続である。このような構成を採用すると、駆動回路300は、比較例1に比べて大きな電流を供給しなくてもよく、比較例2と比較すると、駆動回路300を構成する部品の耐圧が低くても良い。   As described above, in the first embodiment, the piezoelectric driving device 10 includes the first piezoelectric vibrating unit 100a and the second piezoelectric vibrating unit 100b. The first piezoelectric vibrating section 100a has a plurality of piezoelectric elements 110a to 110e including a first piezoelectric element 110a and a second piezoelectric element 110d, and the second piezoelectric vibrating section 100b has a first piezoelectric element 110a ′ and a second piezoelectric element 110a ′. It has a plurality of piezoelectric elements 110a to 110e including an element 110d '. The first piezoelectric element 110a and the second piezoelectric element 110d included in the first piezoelectric vibrating section 100a are connected by a first connection method to form a first piezoelectric element group 115a, and the first piezoelectric element group 115a included in the second piezoelectric vibrating section 100b. The first piezoelectric element 110a 'and the second piezoelectric element 110d' are connected by a first connection method to form a first piezoelectric element group 115b. The first piezoelectric element group 115a and the second piezoelectric element group 115b are connected by a second connection method. Here, the first connection method is a parallel connection, and the second connection method is a series connection. When such a configuration is adopted, the drive circuit 300 does not need to supply a large current as compared with the comparative example 1, and the withstand voltage of the components constituting the drive circuit 300 may be lower than the comparative example 2. .

・第2実施形態:
図6は、第2実施形態を示す説明図である。図6(A)が結線例を示す説明図であり、図6(B)が等価回路を示す説明図である。第1実施形態との違いは、第1圧電振動部100aの複数(5つ)の圧電素子110a〜110eと、第2圧電振動部100bの複数(5つ)の圧電素子110a’〜110e’の接続である。図6の接続方式をまとめると、以下の2通りである。
(1)同一の圧電振動部100内の圧電素子相互の接続方式(第1接続方式):直列接続
(2)異なる圧電振動部100の圧電素子相互の接続方式(第2接続方式):並列接続
-2nd Embodiment:
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the second embodiment. FIG. 6A is an explanatory diagram showing a connection example, and FIG. 6B is an explanatory diagram showing an equivalent circuit. The difference from the first embodiment is that the plural (five) piezoelectric elements 110a to 110e of the first piezoelectric vibrating part 100a and the plural (five) piezoelectric elements 110a 'to 110e' of the second piezoelectric vibrating part 100b are different. Connection. The connection methods of FIG. 6 are summarized as follows.
(1) Connection method between piezoelectric elements in the same piezoelectric vibration unit 100 (first connection method): series connection (2) Connection method between piezoelectric elements in different piezoelectric vibration units 100 (second connection method): parallel connection

圧電素子110aの静電容量をC1とすると、第1圧電素子群115aと第2圧電素子群115bの静電容量は、それぞれC1/2である。第1圧電素子群115aと第2圧電素子群115bとは、並列に接続されているので、圧電素子110a、110d、110a’、110d’の合計の静電容量は、C1である。同様に、圧電素子110b、110c、110b’、110c’の合計の静電容量は、C1である。また、端子300Aからの駆動電圧をV1とすると、各圧電素子110a〜110d、110a’〜110d’に掛かる電圧は、いずれもV1/2であり、同じ電圧が掛かる。従って、圧電素子110a〜110d、110a’〜110d’のそれぞれにV1の電圧を印加するには、端子300Aからの駆動電圧を2×V1とすればよい。これらの値は、第1実施形態と同様である。   Assuming that the capacitance of the piezoelectric element 110a is C1, the capacitance of each of the first piezoelectric element group 115a and the second piezoelectric element group 115b is C1 / 2. Since the first piezoelectric element group 115a and the second piezoelectric element group 115b are connected in parallel, the total capacitance of the piezoelectric elements 110a, 110d, 110a ', and 110d' is C1. Similarly, the total capacitance of the piezoelectric elements 110b, 110c, 110b ', 110c' is C1. Assuming that the drive voltage from the terminal 300A is V1, the voltage applied to each of the piezoelectric elements 110a to 110d and 110a 'to 110d' is V1 / 2, and the same voltage is applied. Therefore, in order to apply a voltage of V1 to each of the piezoelectric elements 110a to 110d and 110a 'to 110d', the driving voltage from the terminal 300A may be set to 2 × V1. These values are the same as in the first embodiment.

以上のように、第2実施形態では、圧電駆動装置10は、第1圧電振動部100aと第2圧電振動部100bを有する。第1圧電振動部100aは、第1圧電素子110aと第2圧電素子110dを含む複数の圧電素子110a〜110eを有し、第2圧電振動部100bは、第1圧電素子110a’と第2圧電素子110d’を含む複数の圧電素子110a〜110eを有する。第1圧電振動部100aに含まれる第1圧電素子110aと第2圧電素子110dとは第1接続方式で接続されて第1圧電素子群115aが形成され、第2圧電振動部100bに含まれる第1圧電素子110a’と第2圧電素子110d’とは第1接続方式で接続されて第1圧電素子群115bが形成されている。第1圧電素子群115aと第2圧電素子群115bとは、第2接続方式で接続されている。ここで、第1接続方式は並列接続であり、第2接続方式は、直列接続である。そのため、圧電素子110a、110d、110a’、110d’の合計の静電容量が大きくならず、駆動回路300は、比較例1に比べて大きな電流を供給しなくてもよい。また、比較例2と比較すると、駆動回路300を構成する部品の耐圧が低くても良い。   As described above, in the second embodiment, the piezoelectric driving device 10 includes the first piezoelectric vibrating unit 100a and the second piezoelectric vibrating unit 100b. The first piezoelectric vibrating section 100a has a plurality of piezoelectric elements 110a to 110e including a first piezoelectric element 110a and a second piezoelectric element 110d, and the second piezoelectric vibrating section 100b has a first piezoelectric element 110a ′ and a second piezoelectric element 110a ′. It has a plurality of piezoelectric elements 110a to 110e including an element 110d '. The first piezoelectric element 110a and the second piezoelectric element 110d included in the first piezoelectric vibrating section 100a are connected by a first connection method to form a first piezoelectric element group 115a, and the first piezoelectric element group 115a included in the second piezoelectric vibrating section 100b. The first piezoelectric element 110a 'and the second piezoelectric element 110d' are connected by a first connection method to form a first piezoelectric element group 115b. The first piezoelectric element group 115a and the second piezoelectric element group 115b are connected by a second connection method. Here, the first connection method is a parallel connection, and the second connection method is a series connection. Therefore, the total capacitance of the piezoelectric elements 110a, 110d, 110a ', and 110d' does not increase, and the driving circuit 300 does not need to supply a large current as compared with the first comparative example. Also, as compared with Comparative Example 2, the components constituting the drive circuit 300 may have lower withstand voltages.

以上、第1実施形態、第2実施形態をまとめると、圧電駆動装置10は、以下の構成を有する。
(1)同一の圧電振動部100内の圧電素子相互の接続方式(第1接続方式):並列接続または直列接続
(2)異なる圧電振動部100の圧電素子相互の接続方式(第2接続方式):第1接続方式が並列接続のとき直列接続であり、第1接続方式が直列接続のとき並列接続
このような構成を採用すると、駆動回路300は、比較例1に比べて大きな電流を供給しなくてもよく、比較例2と比較すると、駆動回路300を構成する部品の耐圧が低くても良い。
As described above, when the first embodiment and the second embodiment are summarized, the piezoelectric driving device 10 has the following configuration.
(1) Connection method between piezoelectric elements in the same piezoelectric vibration unit 100 (first connection method): parallel connection or series connection (2) Connection method between piezoelectric elements in different piezoelectric vibration units 100 (second connection method) : When the first connection method is parallel connection, the connection is series connection, and when the first connection method is series connection, the connection is parallel connection. When such a configuration is adopted, the drive circuit 300 supplies a larger current as compared with the comparative example 1. The components constituting the drive circuit 300 may have lower withstand voltages as compared with Comparative Example 2.

第1実施形態と第2実施形態では、以下の理由により、第1接続方式を並列接続とし、第2接続方式を直列接続とする第1実施形態を採用する方が好ましい。圧電素子110a〜110eは、圧電体140a〜140eの厚さが同じである為、同じ電圧を掛けることが好ましい。駆動回路300の駆動電圧をV1とすると、第1実施形態の場合、圧電素子110aと圧電素子110eに掛かる電圧は、V1/2で、同じである。これに対し、第2実施形態の場合、圧電素子110aに掛かる電圧はV1/2であるが、圧電素子110eに掛かる電圧は、V1である。したがって、第1実施形態では、駆動回路300は、端子300Aと300Bに出力する駆動電圧の大きさを変える必要は無いが、第2実施形態では、圧電素子110aと110eに掛ける電圧を同じにするためには、駆動回路300は、端子300Aと300Bに出力する駆動電圧の大きさを変えることが必要であり、駆動回路300が複雑となる場合がある。よって、第1実施形態の方が好ましい。   In the first embodiment and the second embodiment, it is preferable to adopt the first embodiment in which the first connection method is connected in parallel and the second connection method is connected in series for the following reasons. Since the piezoelectric elements 110a to 110e have the same thickness of the piezoelectric bodies 140a to 140e, it is preferable to apply the same voltage. Assuming that the drive voltage of the drive circuit 300 is V1, in the case of the first embodiment, the voltage applied to the piezoelectric elements 110a and 110e is V1 / 2, which is the same. On the other hand, in the case of the second embodiment, the voltage applied to the piezoelectric element 110a is V1 / 2, but the voltage applied to the piezoelectric element 110e is V1. Therefore, in the first embodiment, the drive circuit 300 does not need to change the magnitude of the drive voltage output to the terminals 300A and 300B, but in the second embodiment, the voltages applied to the piezoelectric elements 110a and 110e are the same. Therefore, the driving circuit 300 needs to change the magnitude of the driving voltage output to the terminals 300A and 300B, and the driving circuit 300 may be complicated. Therefore, the first embodiment is more preferable.

直列接続された複数の圧電素子110同士(例えば第2実施形態の圧電素子110aと110d)は大きさが同一であることが好ましい。大きさが同じであれば、静電容量も同じ大きさとなるので、直列接続された各圧電素子110に掛かる電圧も等しくなる。なお、ここでいう大きさが同一とは、完全に同一であることまでは必要ではなく、ほぼ同一であればよい。例えば、第1圧電素子110aの大きさに対して、第2圧電素子110dは、面積で±10%程度の大きさであってもよい。すなわち、±10%程度の大きさの違いは、同一の大きさ、同じ大きさの範囲に含めてもよい。   It is preferable that the plurality of piezoelectric elements 110 connected in series (for example, the piezoelectric elements 110a and 110d of the second embodiment) have the same size. If the magnitudes are the same, the capacitances are also the same, so that the voltages applied to the piezoelectric elements 110 connected in series are also equal. It should be noted that the same size here is not necessary to be completely the same, but may be almost the same. For example, the size of the second piezoelectric element 110d may be about ± 10% of the area of the first piezoelectric element 110a. That is, a difference of about ± 10% may be included in the same size and the same size range.

・第3実施形態:
図7は、第3実施形態を示す説明図である。第1実施形態との違いは、第1実施形態の圧電素子110eを2つの圧電素子110f、110gに分け、圧電素子110e’を2つの圧電素子110f’、110g’に分けて構成している点である。圧電素子110f、110g、110f’、110g’は、他の圧電素子110a〜110d、110a’〜110d’と同じ大きさである。第3実施形態の接続方式は、圧電素子110a〜110d、110a’〜110d’については、第1の実施形態と同様であり、圧電素子110f、110g、110f’、110g’についても、以下の2通りである。
(1)同一の圧電振動部100内の圧電素子相互の接続方式(第1接続方式):並列接続
(2)異なる圧電振動部100の圧電素子相互の接続方式(第2接続方式):直列接続
-Third embodiment:
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating the third embodiment. The difference from the first embodiment is that the piezoelectric element 110e of the first embodiment is divided into two piezoelectric elements 110f and 110g, and the piezoelectric element 110e 'is divided into two piezoelectric elements 110f' and 110g '. It is. The piezoelectric elements 110f, 110g, 110f ', 110g' have the same size as the other piezoelectric elements 110a to 110d, 110a 'to 110d'. The connection method of the third embodiment is the same as that of the first embodiment for the piezoelectric elements 110a to 110d and 110a 'to 110d', and the following two methods are also applied to the piezoelectric elements 110f, 110g, 110f ', and 110g'. It is on the street.
(1) Connection method between piezoelectric elements in the same piezoelectric vibrating section 100 (first connection method): parallel connection (2) Connection method between piezoelectric elements in different piezoelectric vibration sections 100 (second connection method): series connection

以上のように、第3実施形態では、圧電駆動装置10は、第1圧電振動部100aと第2圧電振動部100bを有する。第1圧電振動部100aは、第1圧電素子110fと第2圧電素子110gを含む複数の圧電素子110a〜110gを有し、第2圧電振動部100bは、第1圧電素子110f’と第2圧電素子110g’を含む複数の圧電素子110a’〜110g’を有する。第1圧電振動部100aに含まれる第1圧電素子110fと第2圧電素子110gとは第1接続方式で接続されて第1圧電素子群115eが形成され、第2圧電振動部100bに含まれる第1圧電素子110f’と第2圧電素子110g’とは第1接続方式で接続されて第1圧電素子群115fが形成されている。第1圧電素子群115eと第2圧電素子群115fとは、第2接続方式で接続されている。ここで、第1接続方式は並列接続であり、第2接続方式は、直列接続である。そのため、第1実施形態の圧電素子110a、110d、110a’、110d’と同様に、第3実施形態において、圧電素子110f、110g、110f’、110g’の合計の静電容量が大きくならず、駆動回路300は、比較例1に比べて大きな電流を供給しなくてもよい。また、比較例2と比較すると、駆動回路300を構成する部品の耐圧が低くても良い。他の圧電素子110a〜110d、110a’〜110d’については、第1実施形態と同様である。   As described above, in the third embodiment, the piezoelectric driving device 10 has the first piezoelectric vibrating unit 100a and the second piezoelectric vibrating unit 100b. The first piezoelectric vibrating section 100a has a plurality of piezoelectric elements 110a to 110g including a first piezoelectric element 110f and a second piezoelectric element 110g, and the second piezoelectric vibrating section 100b has a first piezoelectric element 110f ′ and a second piezoelectric element 110f ′. It has a plurality of piezoelectric elements 110a 'to 110g' including the element 110g '. The first piezoelectric element 110f and the second piezoelectric element 110g included in the first piezoelectric vibrating section 100a are connected by a first connection method to form a first piezoelectric element group 115e, and the first piezoelectric element group 115e included in the second piezoelectric vibrating section 100b. The first piezoelectric element 110f ′ and the second piezoelectric element 110g ′ are connected by a first connection method to form a first piezoelectric element group 115f. The first piezoelectric element group 115e and the second piezoelectric element group 115f are connected by a second connection method. Here, the first connection method is a parallel connection, and the second connection method is a series connection. Therefore, like the piezoelectric elements 110a, 110d, 110a ', and 110d' of the first embodiment, in the third embodiment, the total capacitance of the piezoelectric elements 110f, 110g, 110f ', and 110g' does not increase. The drive circuit 300 does not need to supply a larger current than in the first comparative example. Also, as compared with Comparative Example 2, the components constituting the drive circuit 300 may have lower withstand voltages. The other piezoelectric elements 110a to 110d and 110a 'to 110d' are the same as in the first embodiment.

第3実施形態では、圧電素子110f、110g、110f’、110g’の等価回路は、圧電素子、110a、110d、110a’、110d’の等価回路と同じとなる。その結果、駆動回路300は、圧電素子110f、110g、110f’、110g’を駆動する回路と、圧電素子、110a、110d、110a’、110d’を駆動する回路とを同じ回路構成で構成できる。   In the third embodiment, the equivalent circuit of the piezoelectric elements 110f, 110g, 110f ', 110g' is the same as the equivalent circuit of the piezoelectric elements 110a, 110d, 110a ', 110d'. As a result, in the drive circuit 300, the circuit for driving the piezoelectric elements 110f, 110g, 110f ', and 110g' and the circuit for driving the piezoelectric elements 110a, 110d, 110a ', and 110d' can have the same circuit configuration.

・第4実施形態:
図8は、第4実施形態を示す説明図である。第3実施形態との違いは、第4実施形態では、第1接続方式が直列接続となり、第2接続方式が並列接続になる点である。第4実施形態の接続方式は、圧電素子110a〜110d、110a’〜110d’については、第2の実施形態と同様であり、圧電素子110f、110g、110f’、110g’についても、以下の2通りである。
(1)同一の圧電振動部100内の圧電素子相互の接続方式(第1接続方式):直列接続
(2)異なる圧電振動部100の圧電素子相互の接続方式(第2接続方式):並列接続
-Fourth embodiment:
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the fourth embodiment. The difference from the third embodiment is that, in the fourth embodiment, the first connection method is connected in series, and the second connection method is connected in parallel. The connection method of the fourth embodiment is the same as that of the second embodiment for the piezoelectric elements 110a to 110d and 110a 'to 110d', and the following 2 is also applied to the piezoelectric elements 110f, 110g, 110f ', and 110g'. It is on the street.
(1) Connection method between piezoelectric elements in the same piezoelectric vibration unit 100 (first connection method): series connection (2) Connection method between piezoelectric elements in different piezoelectric vibration units 100 (second connection method): parallel connection

第4実施形態では、圧電駆動装置10は、第1圧電振動部100aと第2圧電振動部100bを有する。第1圧電振動部100aは、第1圧電素子110fと第2圧電素子110gを含む複数の圧電素子110a〜110gを有し、第2圧電振動部100bは、第1圧電素子110f’と第2圧電素子110g’を含む複数の圧電素子110a’〜110g’を有する。第1圧電振動部100aに含まれる第1圧電素子110fと第2圧電素子110gとは第1接続方式で接続されて第1圧電素子群115eが形成され、第2圧電振動部100bに含まれる第1圧電素子110f’と第2圧電素子110g’とは第1接続方式で接続されて第1圧電素子群115fが形成されている。第1圧電素子群115eと第2圧電素子群115fとは、第2接続方式で接続されている。ここで、第1接続方式は直列接続であり、第2接続方式は、並列接続である。そのため、第2実施形態の圧電素子110a、110d、110a’、110d’と同様に、第4実施形態の圧電素子110f、110g、110f’、110g’の合計の静電容量が大きくならず、駆動回路300は、比較例1に比べて大きな電流を供給しなくてもよい。また、比較例2と比較すると、駆動回路300を構成する部品の耐圧が低くても良い。他の圧電素子110a〜110d、110a’〜110d’については、第2実施形態と同様である。   In the fourth embodiment, the piezoelectric driving device 10 has a first piezoelectric vibration unit 100a and a second piezoelectric vibration unit 100b. The first piezoelectric vibrating section 100a has a plurality of piezoelectric elements 110a to 110g including a first piezoelectric element 110f and a second piezoelectric element 110g, and the second piezoelectric vibrating section 100b has a first piezoelectric element 110f ′ and a second piezoelectric element 110f ′. It has a plurality of piezoelectric elements 110a 'to 110g' including the element 110g '. The first piezoelectric element 110f and the second piezoelectric element 110g included in the first piezoelectric vibrating section 100a are connected by a first connection method to form a first piezoelectric element group 115e, and the first piezoelectric element group 115e included in the second piezoelectric vibrating section 100b. The first piezoelectric element 110f ′ and the second piezoelectric element 110g ′ are connected by a first connection method to form a first piezoelectric element group 115f. The first piezoelectric element group 115e and the second piezoelectric element group 115f are connected by a second connection method. Here, the first connection method is a series connection, and the second connection method is a parallel connection. Therefore, as in the case of the piezoelectric elements 110a, 110d, 110a ', and 110d' of the second embodiment, the total capacitance of the piezoelectric elements 110f, 110g, 110f ', and 110g' of the fourth embodiment does not increase. The circuit 300 does not need to supply a larger current than in the first comparative example. Also, as compared with Comparative Example 2, the components constituting the drive circuit 300 may have lower withstand voltages. The other piezoelectric elements 110a to 110d and 110a 'to 110d' are the same as in the second embodiment.

第4実施形態においても、圧電素子110f、110g、110f’、110g’の等価回路は、圧電素子、110a、110d、110a’、110d’の等価回路と同じとなる。その結果、駆動回路300は、圧電素子110f、110g、110f’、110g’を駆動する回路と、圧電素子、110a、110d、110a’、110d’を駆動する回路とを同じ回路構成で構成できる。   Also in the fourth embodiment, the equivalent circuit of the piezoelectric elements 110f, 110g, 110f ', 110g' is the same as the equivalent circuit of the piezoelectric elements 110a, 110d, 110a ', 110d'. As a result, in the drive circuit 300, the circuit for driving the piezoelectric elements 110f, 110g, 110f ', and 110g' and the circuit for driving the piezoelectric elements 110a, 110d, 110a ', and 110d' can have the same circuit configuration.

・第5実施形態:
図9は、第5実施形態を示す説明図である。図10は、第5実施形態の等価回路である。第1実施形態では、振動板200aの一方の面(例えば面211)に圧電素子110a〜110eを配置し、振動体200bの一方の面(例えば面211)に圧電素子110a’〜110e’を配置する構成であったが、第5実施形態では、振動板200aの一方の面211に圧電素子110a〜110eを配置し、他方の面212にも圧電素子110a〜110eをし、振動板200bの一方の面211に圧電素子110a’〜110e’を配置し、他方の面212にも圧電素子110a’〜110e’を配置している。この場合、振動板200aの2つの第1圧電素子110aと2つの第2圧電素子110dを第1接続方式(並列接続)で接続して圧電素子群115aを形成し、振動板200bの2つの第1圧電素子110a’と2つの第2圧電素子100d’とを第1接続方式(並列接続)で接続して圧電素子群115bを形成し、圧電素子群115aと115bとを第2接続方式(直列接続)で接続してもよい。他の圧電素子110b、110c、110e、110b’、110c’、110e’についても同様に第1接続方式と第2接続方式で接続する。この第5実施形態は、1つの振動板200aとその2つの面211、212の圧電素子110a〜110eを合わせて1つの圧電振動部とみなし、1つの振動板200bとその2つの面211、212の2つの圧電振動部100a’〜110e’を合わせて1つの圧電振動部とみなすものである。この第5実施形態では、1つの圧電振動部とみなされた圧電振動部の2つの第1圧電素子110aと2つの第2圧電素子110dを第1接続方式(並列接続)で接続して圧電素子群を形成し、2つの圧電振動部100bの2つの第1圧電素子110a’と2つの第2圧電素子110d’を第1接続方式(並列接続)で接続して圧電素子群を形成し、これらの、2つの圧電素子群を第2接続方式(直列接続)で接続する。このように構成してもよい。
-Fifth embodiment:
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the fifth embodiment. FIG. 10 is an equivalent circuit of the fifth embodiment. In the first embodiment, the piezoelectric elements 110a to 110e are arranged on one surface (for example, the surface 211) of the vibration plate 200a, and the piezoelectric elements 110a 'to 110e' are arranged on one surface (for example, the surface 211) of the vibrating body 200b. However, in the fifth embodiment, the piezoelectric elements 110a to 110e are arranged on one surface 211 of the diaphragm 200a, and the piezoelectric elements 110a to 110e are also arranged on the other surface 212. The piezoelectric elements 110 a ′ to 110 e ′ are arranged on the surface 211, and the piezoelectric elements 110 a ′ to 110 e ′ are arranged on the other surface 212. In this case, the two first piezoelectric elements 110a and the two second piezoelectric elements 110d of the vibration plate 200a are connected by a first connection method (parallel connection) to form a piezoelectric element group 115a, and the two first piezoelectric elements 110a of the vibration plate 200b are formed. One piezoelectric element 110a 'and two second piezoelectric elements 100d' are connected by a first connection method (parallel connection) to form a piezoelectric element group 115b, and the piezoelectric element groups 115a and 115b are connected by a second connection method (series connection). Connection). The other piezoelectric elements 110b, 110c, 110e, 110b ', 110c', 110e 'are similarly connected by the first connection method and the second connection method. In the fifth embodiment, a single vibration plate 200b and its two surfaces 211 and 212 are regarded as one piezoelectric vibration unit by combining one vibration plate 200a and the piezoelectric elements 110a to 110e of its two surfaces 211 and 212. The two piezoelectric vibrating portions 100a 'to 110e' are regarded as one piezoelectric vibrating portion. In the fifth embodiment, two first piezoelectric elements 110a and two second piezoelectric elements 110d of a piezoelectric vibrating section regarded as one piezoelectric vibrating section are connected by a first connection method (parallel connection) to form a piezoelectric element. A group is formed, and two first piezoelectric elements 110a 'and two second piezoelectric elements 110d' of two piezoelectric vibrating portions 100b are connected by a first connection method (parallel connection) to form a piezoelectric element group. Are connected by the second connection method (series connection). You may comprise in this way.

第5実施形態の接続方式をまとめると、以下の2通りである。
(1)同一の圧電振動部100a、あるいは100b内の圧電素子相互の接続方式(第1接続方式):並列接続
(2)異なる圧電振動部100aと100bの間の圧電素子相互の接続方式(第2接続方式):直列接続
The connection methods of the fifth embodiment are summarized as follows.
(1) Connection method between piezoelectric elements in the same piezoelectric vibrating part 100a or 100b (first connection method): parallel connection (2) Connection method between piezoelectric elements between different piezoelectric vibrating parts 100a and 100b (first connection method) 2 connection method): Series connection

第5実施形態によれば、圧電駆動装置10aは、第1圧電振動部100aと第2圧電振動部100bを有する。第1圧電振動部100aは、第1圧電素子110aと第2圧電素子110dを含む複数の圧電素子110a〜110eを有し、第2圧電振動部100bは、第1圧電素子110a’と第2圧電素子110d’を含む複数の圧電素子110a’〜110e’を有する。第1圧電振動部100aに含まれる第1圧電素子110aと第2圧電素子110dとは第1接続方式で接続されて第1圧電素子群115aが形成され、第2圧電振動部100bに含まれる第1圧電素子110a’と第2圧電素子110d’とは第1接続方式で接続されて第1圧電素子群115bが形成されている。第1圧電素子群115aと第2圧電素子群115bとは、第2接続方式で接続されている。ここで、第1接続方式は並列接続であり、第2接続方式は、直列接続である。このような構成を採用すると、駆動回路300は、比較例1に比べて大きな電流を供給しなくてもよい。   According to the fifth embodiment, the piezoelectric driving device 10a has the first piezoelectric vibrating unit 100a and the second piezoelectric vibrating unit 100b. The first piezoelectric vibrating section 100a has a plurality of piezoelectric elements 110a to 110e including a first piezoelectric element 110a and a second piezoelectric element 110d, and the second piezoelectric vibrating section 100b has a first piezoelectric element 110a ′ and a second piezoelectric element 110a ′. It has a plurality of piezoelectric elements 110a 'to 110e' including an element 110d '. The first piezoelectric element 110a and the second piezoelectric element 110d included in the first piezoelectric vibrating section 100a are connected by a first connection method to form a first piezoelectric element group 115a, and the first piezoelectric element group 115a included in the second piezoelectric vibrating section 100b. The first piezoelectric element 110a 'and the second piezoelectric element 110d' are connected by a first connection method to form a first piezoelectric element group 115b. The first piezoelectric element group 115a and the second piezoelectric element group 115b are connected by a second connection method. Here, the first connection method is a parallel connection, and the second connection method is a series connection. When such a configuration is adopted, the drive circuit 300 does not need to supply a large current as compared with Comparative Example 1.

図11(A),(B)は、本発明の他の実施形態としての圧電振動部100gの平面図であり、第1実施形態の図1(A)に対応する図である。図11(A),(B)では、図示の便宜上、振動体部210のみを図示し、接続部220や取付部230は、図示が省略されている。図11(A)の圧電振動部100gでは、一対の圧電素子110b,110cが省略されている。この圧電振動部100gも、図4に示すような1つの方向zにローター50を回転させることが可能である。なお、図11(A)の3つの圧電素子110a,110e,110dには同じ電圧が印加されるので、これらの3つの3つの圧電素子110a,110e,110dの第2電極(150a,150e,150d)を、連続する1つの電極層として形成してもよい。   FIGS. 11A and 11B are plan views of a piezoelectric vibrating portion 100g as another embodiment of the present invention, and correspond to FIG. 1A of the first embodiment. 11 (A) and 11 (B), only the vibrating body 210 is illustrated for convenience of illustration, and the illustration of the connecting part 220 and the mounting part 230 is omitted. In the piezoelectric vibrating section 100g of FIG. 11A, the pair of piezoelectric elements 110b and 110c are omitted. This piezoelectric vibrating part 100g can also rotate the rotor 50 in one direction z as shown in FIG. Since the same voltage is applied to the three piezoelectric elements 110a, 110e, and 110d in FIG. 11A, the second electrodes (150a, 150e, and 150d) of the three piezoelectric elements 110a, 110e, and 110d are applied. ) May be formed as one continuous electrode layer.

図11(B)は、本発明の更に他の実施形態としての圧電振動部100hの平面図である。この圧電振動部100hでは、図1(A)の中央の圧電素子110eが省略されており、他の4つの圧電素子110a,110b,110c,110dが図1(A)よりも大きな面積に形成されている。この圧電振動部100hも、第1実施形態とほぼ同様な効果を達成することができる。   FIG. 11B is a plan view of a piezoelectric vibrating portion 100h as still another embodiment of the present invention. In the piezoelectric vibrating portion 100h, the central piezoelectric element 110e in FIG. 1A is omitted, and the other four piezoelectric elements 110a, 110b, 110c, and 110d are formed in an area larger than that in FIG. ing. This piezoelectric vibrating part 100h can also achieve substantially the same effects as in the first embodiment.

図1及び図11(A),(B)から理解できるように、圧電振動部100の第2電極150としては、少なくとも1つの電極層を設けることができる。但し、図1及び図11(A),(B)に示す実施形態のように、長方形の振動体部210の対角の位置に圧電素子110(第2電極150)を設けるようにすれば、振動体部210を、その平面内で屈曲する蛇行形状に変形させることが可能である点で好ましい。   As can be understood from FIGS. 1 and 11A and 11B, at least one electrode layer can be provided as the second electrode 150 of the piezoelectric vibrating section 100. However, as in the embodiment shown in FIGS. 1 and 11A and 11B, if the piezoelectric element 110 (second electrode 150) is provided at a diagonal position of the rectangular vibrating body 210, This is preferable in that the vibrating body 210 can be deformed into a meandering shape that is bent in the plane.

上記各実施形態では、第1電極130は、複数の第1電極130a〜130eに分かれているが、第1接続方式が並列接続の場合には、第1電極130a〜130eは、一体形成された1つの第1電極130を形成していても良い。並列接続の場合、第1電極130が同電位であるため、一体形成された1つの第1電極130を形成しても問題は生じない。また、一体形成された1つの第1電極130を形成することにより、自動的に配線も形成されるため、並列に接続するための別の配線が不要となり、配線の断線が発生し難い。   In each of the above embodiments, the first electrode 130 is divided into a plurality of first electrodes 130a to 130e. However, when the first connection method is parallel connection, the first electrodes 130a to 130e are integrally formed. One first electrode 130 may be formed. In the case of the parallel connection, since the first electrodes 130 have the same potential, there is no problem even if one integrated first electrode 130 is formed. Further, by forming one first electrode 130 formed integrally, a wiring is automatically formed, so that another wiring for connecting in parallel is not required, and disconnection of the wiring hardly occurs.

・圧電駆動装置を用いた装置の実施形態:
上述した圧電駆動装置10は、共振を利用することで被駆動体に対して大きな力を与えることができるものであり、各種の装置に適用可能である。圧電駆動装置10は、例えば、ロボット(電子部品搬送装置(ICハンドラー)も含む)、投薬用ポンプ、時計のカレンダー送り装置、印刷装置(例えば紙送り機構。ただし、ヘッドに利用される圧電駆動装置では、振動板を共振させないので、ヘッドには適用不可である。)等の各種の機器における駆動装置として用いることが出来る。以下、代表的な実施の形態について説明する。
-Embodiment of the device using the piezoelectric drive device:
The above-described piezoelectric drive device 10 can apply a large force to a driven body by utilizing resonance, and is applicable to various devices. The piezoelectric driving device 10 is, for example, a robot (including an electronic component conveying device (IC handler)), a medication pump, a calendar feed device for a clock, a printing device (for example, a paper feeding mechanism, but a piezoelectric driving device used for a head). In this case, since the diaphragm does not resonate, it cannot be applied to a head.) Hereinafter, typical embodiments will be described.

図12は、上述の圧電駆動装置10を利用したロボット2050の一例を示す説明図である。ロボット2050は、複数本のリンク部2012(「リンク部材」とも呼ぶ)と、それらリンク部2012の間を回動又は屈曲可能な状態で接続する複数の関節部2020とを備えたアーム2010(「腕部」とも呼ぶ)を有している。それぞれの関節部2020には、上述した圧電駆動装置10が内蔵されており、圧電駆動装置10を用いて関節部2020を任意の角度だけ回動又は屈曲させることが可能である。アーム2010の先端には、ロボットハンド2000が接続されている。ロボットハンド2000は、一対の把持部2003を備えている。ロボットハンド2000にも圧電駆動装置10が内蔵されており、圧電駆動装置10を用いて把持部2003を開閉して物を把持することが可能である。また、ロボットハンド2000とアーム2010との間にも圧電駆動装置10が設けられており、圧電駆動装置10を用いてロボットハンド2000をアーム2010に対して回転させることも可能である。   FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating an example of a robot 2050 using the above-described piezoelectric driving device 10. The robot 2010 includes an arm 2010 ("") having a plurality of link portions 2012 (also referred to as "link members") and a plurality of joint portions 2020 that connect the link portions 2012 in a rotatable or bendable state. Arm portion). Each of the joints 2020 incorporates the above-described piezoelectric driving device 10, and the joint 2020 can be rotated or bent by an arbitrary angle using the piezoelectric driving device 10. A robot hand 2000 is connected to a tip of the arm 2010. The robot hand 2000 includes a pair of holding portions 2003. The piezoelectric drive device 10 is also incorporated in the robot hand 2000, and the gripper 2003 can be opened and closed using the piezoelectric drive device 10 to grip an object. The piezoelectric driving device 10 is also provided between the robot hand 2000 and the arm 2010, and the robot hand 2000 can be rotated with respect to the arm 2010 using the piezoelectric driving device 10.

図13は、図12に示したロボット2050の手首部分の説明図である。手首の関節部2020は、手首回動部2022を挟持しており、手首回動部2022に手首のリンク部2012が、手首回動部2022の中心軸O周りに回動可能に取り付けられている。手首回動部2022は、圧電駆動装置10を備えており、圧電駆動装置10は、手首のリンク部2012及びロボットハンド2000を中心軸O周りに回動させる。ロボットハンド2000には、複数の把持部2003が立設されている。把持部2003の基端部はロボットハンド2000内で移動可能となっており、この把持部2003の根元の部分に圧電駆動装置10が搭載されている。このため、圧電駆動装置10を動作させることで、把持部2003を移動させて対象物を把持することができる。   FIG. 13 is an explanatory diagram of a wrist portion of the robot 2050 shown in FIG. The wrist joint portion 2020 sandwiches the wrist rotating portion 2022, and the wrist link portion 2012 is attached to the wrist rotating portion 2022 so as to be rotatable around the central axis O of the wrist rotating portion 2022. . The wrist rotation unit 2022 includes the piezoelectric drive device 10, and the piezoelectric drive device 10 rotates the link portion 2012 of the wrist and the robot hand 2000 around the central axis O. The robot hand 2000 has a plurality of gripping portions 2003 erected. The base end of the gripper 2003 is movable within the robot hand 2000, and the piezoelectric driving device 10 is mounted on the base of the gripper 2003. For this reason, by operating the piezoelectric driving device 10, the gripper 2003 can be moved to grip the target object.

図13に示す実施形態では、2つの圧電駆動装置10(振動板)を用いて、手首のリンク部2012及びロボットハンド2000を中心軸O周りに回動させている。この場合、2つの圧電駆動装置10の間を直列に接続しても良い。電流低減と配線省略の効果が得られる。なお、直列接続されるそれぞれの圧電駆動装置10の内部においては、複数の圧電素子は、直列、並列のいずれに接続されていてもよい。   In the embodiment shown in FIG. 13, the link portion 2012 of the wrist and the robot hand 2000 are rotated around the central axis O by using two piezoelectric driving devices 10 (diaphragms). In this case, the two piezoelectric driving devices 10 may be connected in series. The effects of reducing the current and omitting the wiring can be obtained. In each of the piezoelectric driving devices 10 connected in series, the plurality of piezoelectric elements may be connected in series or in parallel.

なお、ロボットとしては、単腕のロボットに限らず、腕の数が2以上の多腕ロボットにも圧電駆動装置10を適用可能である。ここで、手首の関節部2020やロボットハンド2000の内部には、圧電駆動装置10の他に、力覚センサーやジャイロセンサー等の各種装置に電力を供給する電力線、信号を伝達する信号線等が含まれ、非常に多くの配線が必要になる。従って、関節部2020やロボットハンド2000の内部に配線を配置することは非常に困難だった。しかしながら、上述した実施形態の圧電駆動装置10は、通常の電動モーターや、従来の圧電駆動装置よりも駆動電流を小さくできるので、関節部2020(特に、アーム2010の先端の関節部)やロボットハンド2000のような小さな空間でも配線を配置することが可能になる。   The piezoelectric drive device 10 is not limited to a single-arm robot, but may be applied to a multi-arm robot having two or more arms. Here, inside the joint part 2020 of the wrist and the robot hand 2000, in addition to the piezoelectric driving device 10, a power line for supplying power to various devices such as a force sensor and a gyro sensor, a signal line for transmitting a signal, and the like are provided. Includes and requires a great deal of wiring. Therefore, it was very difficult to arrange the wiring inside the joint 2020 or the robot hand 2000. However, the piezoelectric drive device 10 of the above-described embodiment can reduce the drive current as compared with a normal electric motor or a conventional piezoelectric drive device, so that the joint 2020 (particularly, the joint at the tip of the arm 2010) or the robot hand Wiring can be arranged even in a small space such as 2000.

図14は、上述の圧電駆動装置10を利用した送液ポンプ2200の一例を示す説明図である。送液ポンプ2200は、ケース2230内に、リザーバー2211と、チューブ2212と、圧電駆動装置10と、ローター2222と、減速伝達機構2223と、カム2202と、複数のフィンガー2213、2214、2215、2216、2217、2218、2219と、が設けられている。リザーバー2211は、輸送対象である液体を収容するための収容部である。チューブ2212は、リザーバー2211から送り出される液体を輸送するための管である。圧電駆動装置10の突起部20は、ローター2222の側面に押し付けた状態で設けられており、圧電駆動装置10がローター2222を回転駆動する。ローター2222の回転力は減速伝達機構2223を介してカム2202に伝達される。フィンガー2213から2219はチューブ2212を閉塞させるための部材である。カム2202が回転すると、カム2202の突起部2202Aによってフィンガー2213から2219が順番に放射方向外側に押される。フィンガー2213から2219は、輸送方向上流側(リザーバー2211側)から順にチューブ2212を閉塞する。これにより、チューブ2212内の液体が順に下流側に輸送される。こうすれば、極く僅かな量を精度良く送液可能で、しかも小型な送液ポンプ2200を実現することができる。なお、各部材の配置は図示されたものには限られない。また、フィンガーなどの部材を備えず、ローター2222に設けられたボールなどがチューブ2212を閉塞する構成であってもよい。上記のような送液ポンプ2200は、インシュリンなどの薬液を人体に投与する投薬装置などに活用できる。ここで、上述した実施形態の圧電駆動装置10を用いることにより、従来の圧電駆動装置よりも駆動電流が小さくなるので、投薬装置の消費電力を抑制することができる。従って、投薬装置を電池駆動する場合は、特に有効である。   FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating an example of a liquid feed pump 2200 using the above-described piezoelectric driving device 10. The liquid feeding pump 2200 includes a reservoir 2211, a tube 2212, a piezoelectric driving device 10, a rotor 2222, a reduction transmission mechanism 2223, a cam 2202, and a plurality of fingers 2213, 2214, 2215, 2216, inside a case 2230. 2217, 2218, and 2219 are provided. The reservoir 2211 is a storage unit for storing a liquid to be transported. The tube 2212 is a tube for transporting the liquid sent from the reservoir 2211. The protrusion 20 of the piezoelectric driving device 10 is provided in a state pressed against the side surface of the rotor 2222, and the piezoelectric driving device 10 drives the rotor 2222 to rotate. The rotational force of the rotor 2222 is transmitted to the cam 2202 via the reduction transmission mechanism 2223. The fingers 2213 to 2219 are members for closing the tube 2212. When the cam 2202 rotates, the projections 2202A of the cam 2202 sequentially push the fingers 2213 to 2219 outward in the radial direction. The fingers 2213 to 2219 close the tube 2212 in order from the upstream side in the transport direction (reservoir 2211 side). Thereby, the liquid in the tube 2212 is sequentially transported to the downstream side. In this way, it is possible to realize a small-sized liquid sending pump 2200 that can send an extremely small amount of liquid with high accuracy. The arrangement of each member is not limited to the illustrated one. Further, a configuration may be adopted in which a ball or the like provided on the rotor 2222 closes the tube 2212 without a member such as a finger. The liquid sending pump 2200 as described above can be used for a drug dispensing device that administers a drug solution such as insulin to a human body. Here, by using the piezoelectric driving device 10 of the above-described embodiment, the driving current becomes smaller than that of the conventional piezoelectric driving device, so that the power consumption of the administration device can be suppressed. Therefore, it is particularly effective when the dosing device is driven by a battery.

・変形例:
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
・ Modification:
The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.

変形例1:
第5実施形態では、第1接続方式を並列接続、第2接続方式を直列接続としたが、第2実施形態と同様に、第1接続方式を直列接続、第2接続方式を並列接続としてもよい。
Modification 1
In the fifth embodiment, the first connection method is parallel connection, and the second connection method is series connection. However, similarly to the second embodiment, the first connection method may be series connection and the second connection method may be parallel connection. Good.

・変形例2:
上記実施形態では、基板120の上に第1電極130と圧電体140と第2電極150とが形成されていたが、基板120を省略して、振動板200の上に第1電極130と圧電体140と第2電極150とを形成するようにしてもよい。
・ Modification 2:
In the above embodiment, the first electrode 130, the piezoelectric body 140, and the second electrode 150 are formed on the substrate 120. However, the substrate 120 is omitted, and the first electrode 130 and the piezoelectric The body 140 and the second electrode 150 may be formed.

・変形例3:
上記の各実施形態において、例えば第2実施形態(図6)を例にとると、圧電振動部100の圧電素子110a〜110eの分極方向が同じ方向(例えば、印加される電圧の向きが第1電極130から第2電極150に向かう方向)となるように、圧電素子110a〜110eを直列または並列接続している。ここで、圧電振動部100の圧電素子110a〜110eのうちの一部の圧電素子(例えば圧電素子110bと110d)について、第1電極130と第2電極150の接続を逆にして、その一部の圧電素子(圧電素子110bと110d)の分極方向を他の圧電素子(110a、110c、110e)の分極方向と逆向き(印加される電圧の向きが第2電極150から第1電極130に向かう方向)にしても良い。この場合であっても、静電容量を少なくでき、圧電振動部100を駆動する場合に大きな電流を供給しなくてもよいという同等の効果が得られる。他の実施形態についても同様である。
-Modified example 3:
In each of the above embodiments, for example, taking the second embodiment (FIG. 6) as an example, the polarization directions of the piezoelectric elements 110a to 110e of the piezoelectric vibrating portion 100 are the same (for example, the direction of the applied voltage is the first direction). The piezoelectric elements 110a to 110e are connected in series or in parallel so that the direction from the electrode 130 toward the second electrode 150). Here, for some of the piezoelectric elements 110 a to 110 e of the piezoelectric vibrating part 100 (for example, the piezoelectric elements 110 b and 110 d), the connection between the first electrode 130 and the second electrode 150 is reversed, and The direction of polarization of the piezoelectric element (piezoelectric elements 110b and 110d) is opposite to the direction of polarization of the other piezoelectric elements (110a, 110c, 110e) (the direction of the applied voltage is from the second electrode 150 to the first electrode 130). Direction). Even in this case, the same effect that the capacitance can be reduced and a large current need not be supplied when driving the piezoelectric vibrating unit 100 can be obtained. The same applies to other embodiments.

以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。   As described above, the embodiments of the present invention have been described based on some examples. However, the above embodiments of the present invention are for facilitating understanding of the present invention, and limit the present invention. Not something. The present invention can be modified and improved without departing from the spirit and scope of the claims, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof.

10、10a…圧電駆動装置 20…突起部 50…ローター 51…中心 100、100a、100b、100c、100d、100g、100h…圧電振動部 110、110a〜110g、110a’〜110g’…圧電素子 115a〜115f…圧電素子群 120…基板 130、130a〜130e…第1電極 140、140a〜140e…圧電体 150、150a〜150e…第2電極 200、200a、200b…振動板 210…振動体部 211、212…面 220…接続部 230…取付部 240…ネジ 300…駆動回路 300A、300B、300C…端子 2000…ロボットハンド 2003…把持部 2010…アーム 2012…リンク部 2020…関節部 2022…手首回動部 2050…ロボット 2200…送液ポンプ 2202…カム 2202A…突起部 2211…リザーバー 2212…チューブ 2213…フィンガー 2222…ローター 2223…減速伝達機構     10, 10a: piezoelectric driving device 20: protrusion 50: rotor 51: center 100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100g, 100h: piezoelectric vibrating unit 110, 110a to 110g, 110a 'to 110g': piezoelectric element 115a to 115f: piezoelectric element group 120: substrate 130, 130a to 130e: first electrode 140, 140a to 140e: piezoelectric body 150, 150a to 150e: second electrode 200, 200a, 200b: diaphragm 210: vibrator section 211, 212 ... surface 220 ... connecting part 230 ... mounting part 240 ... screw 300 ... drive circuit 300A, 300B, 300C ... terminal 2000 ... robot hand 2003 ... gripping part 2010 ... arm 2012 ... link part 2020 ... joint part 202 ... wrist rotation unit 2050 ... robot 2200 ... feeding pump 2202 ... cam 2202A ... projections 2211 ... reservoir 2212 ... tube 2213 ... fingers 2222 ... Rotor 2223 ... reduction transmission mechanism

Claims (9)

第1電極、第2電極、及び前記第1電極と前記第2電極との間に位置する圧電体、により形成される複数の圧電素子が設けられた振動板をそれぞれ有する第1圧電振動部および第2圧電振動部を備え、
第1圧電振動部および第2圧電振動部は、それぞれ、前記複数の圧電素子として、第1圧電素子と第2圧電素子とを有し、
前記第1圧電振動部に含まれる前記第1圧電素子と前記第2圧電素子とを第1接続方式で接続して第1圧電素子群を形成し、
前記第2圧電振動部に含まれる前記第1圧電素子と前記第2圧電素子とを前記第1接続方式で接続して第2圧電素子群を形成し、
前記第1圧電素子群と前記第2圧電素子群とを第2接続方式で接続し、
前記第1接続方式と前記第2接続方式のうちの一方が直列接続であり、他方が並列接続である、圧電駆動装置。
A first piezoelectric vibrating portion having a diaphragm provided with a plurality of piezoelectric elements formed by a first electrode, a second electrode, and a piezoelectric body located between the first electrode and the second electrode; and A second piezoelectric vibrating section,
The first piezoelectric vibrating section and the second piezoelectric vibrating section each have a first piezoelectric element and a second piezoelectric element as the plurality of piezoelectric elements,
Connecting the first piezoelectric element and the second piezoelectric element included in the first piezoelectric vibrating section by a first connection method to form a first piezoelectric element group;
Connecting the first piezoelectric element and the second piezoelectric element included in the second piezoelectric vibrating section by the first connection method to form a second piezoelectric element group;
Connecting the first piezoelectric element group and the second piezoelectric element group by a second connection method;
A piezoelectric driving device, wherein one of the first connection method and the second connection method is connected in series, and the other is connected in parallel.
請求項1に記載の圧電駆動装置において、
前記第1接続方式は、並列接続であり、
前記第2接続方式は、直列接続である、圧電駆動装置。
The piezoelectric driving device according to claim 1,
The first connection method is a parallel connection,
The piezoelectric driving device, wherein the second connection method is a series connection.
請求項1または2に記載の圧電駆動装置において、
直列接続された前記複数の圧電素子は大きさが同一である、圧電駆動装置。
The piezoelectric driving device according to claim 1 or 2,
The piezoelectric driving device, wherein the plurality of piezoelectric elements connected in series have the same size.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の圧電駆動装置において、
前記複数の圧電素子に駆動電圧を印加したときに、前記複数の圧電素子への電圧の印加方向が同一方向である、圧電駆動装置。
The piezoelectric drive according to any one of claims 1 to 3,
A piezoelectric drive device, wherein when a drive voltage is applied to the plurality of piezoelectric elements, the direction of voltage application to the plurality of piezoelectric elements is the same.
請求項4に記載の圧電駆動装置において、
前記第1電極は、前記第2電極よりも前記振動板側に位置し、
前記電圧の印加方向は、前記第2電極から前記第1電極に向かう向きである、圧電駆動装置。
The piezoelectric driving device according to claim 4,
The first electrode is located closer to the diaphragm than the second electrode,
The piezoelectric driving device, wherein the voltage application direction is a direction from the second electrode to the first electrode.
請求項2に記載の圧電駆動装置において、
前記並列接続された前記複数の圧電素子の第1電極は、一体形成された1つの電極を形成している、圧電駆動装置。
The piezoelectric driving device according to claim 2,
The piezoelectric driving device, wherein the first electrodes of the plurality of piezoelectric elements connected in parallel form one integrally formed electrode.
複数のリンク部と
前記複数のリンク部を接続する関節部と、
前記複数のリンク部を前記関節部で回動させる請求項1〜6のいずれか一項に記載の圧電駆動装置と、
を備えるロボット。
A plurality of link portions; a joint portion connecting the plurality of link portions;
The piezoelectric drive device according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of link portions are rotated by the joint portions.
Robot equipped with.
請求項7に記載のロボットの駆動方法であって
前記圧電駆動装置の前記第1電極と前記第2電極との間に周期的に変化する電圧を印加することで前記圧電駆動装置を駆動し、前記複数のリンク部を前記関節部で回動させる、ロボットの駆動方法。
The method of driving a robot according to claim 7, wherein the piezoelectric driving device is driven by applying a periodically changing voltage between the first electrode and the second electrode of the piezoelectric driving device, A driving method for a robot, wherein the plurality of link portions are rotated by the joint portions.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の圧電駆動装置の駆動方法であって、
前記圧電素子の第1電極と前記第2電極との間に、周期的に変化する電圧であって、前記圧電素子の圧電体に印加する電圧の方向が前記電極のうちの一方の電極から他方の電極に向かう一方向である脈流電圧を印加する圧電駆動装置の駆動方法。
A driving method of the piezoelectric driving device according to any one of claims 1 to 6,
A voltage that varies periodically between the first electrode and the second electrode of the piezoelectric element, and the direction of the voltage applied to the piezoelectric body of the piezoelectric element is changed from one of the electrodes to the other. A driving method of a piezoelectric driving device for applying a pulsating voltage in one direction toward the electrode.
JP2019189257A 2019-10-16 2019-10-16 Piezoelectric driving device and driving method for the same, and robot and driving method for the same Withdrawn JP2020022360A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019189257A JP2020022360A (en) 2019-10-16 2019-10-16 Piezoelectric driving device and driving method for the same, and robot and driving method for the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019189257A JP2020022360A (en) 2019-10-16 2019-10-16 Piezoelectric driving device and driving method for the same, and robot and driving method for the same

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015136933A Division JP2017022819A (en) 2015-07-08 2015-07-08 Piezoelectric driving device and driving method for the same, and robot and driving method for the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020022360A true JP2020022360A (en) 2020-02-06

Family

ID=69590021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019189257A Withdrawn JP2020022360A (en) 2019-10-16 2019-10-16 Piezoelectric driving device and driving method for the same, and robot and driving method for the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2020022360A (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1080164A (en) * 1996-09-03 1998-03-24 Minolta Co Ltd Rotary type driving equipment using electro-mechanical transducer
JP2003324981A (en) * 2002-05-08 2003-11-14 Kazuma Suzuki Ultrasonic motor
JP2008278712A (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Drive device
JP2008283756A (en) * 2007-05-09 2008-11-20 Sharp Corp Ultrasonic motor
JP2013102024A (en) * 2011-11-08 2013-05-23 Konica Minolta Holdings Inc Piezoelectric element and manufacturing method of the same
JP2013121195A (en) * 2011-12-06 2013-06-17 Seiko Epson Corp Driving device of piezoelectric motor, driving method of piezoelectric motor, electronic component transportation device, electronic component inspection device, robot hand and robot

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1080164A (en) * 1996-09-03 1998-03-24 Minolta Co Ltd Rotary type driving equipment using electro-mechanical transducer
JP2003324981A (en) * 2002-05-08 2003-11-14 Kazuma Suzuki Ultrasonic motor
JP2008278712A (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Drive device
JP2008283756A (en) * 2007-05-09 2008-11-20 Sharp Corp Ultrasonic motor
JP2013102024A (en) * 2011-11-08 2013-05-23 Konica Minolta Holdings Inc Piezoelectric element and manufacturing method of the same
JP2013121195A (en) * 2011-12-06 2013-06-17 Seiko Epson Corp Driving device of piezoelectric motor, driving method of piezoelectric motor, electronic component transportation device, electronic component inspection device, robot hand and robot

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6405785B2 (en) Piezoelectric drive device, robot, and drive method thereof
JP6543951B2 (en) Piezoelectric drive device, robot, and method of driving them
JP2017017916A (en) Piezoelectric driving device, robot, and driving method of piezoelectric driving device
JP6439466B2 (en) Piezoelectric driving device, robot, and robot driving method
JP6519207B2 (en) Piezoelectric element drive circuit and robot
US9712087B2 (en) Piezoelectric element drive circuit and robot
JP6543896B2 (en) Piezoelectric drive device, robot, and method of driving them
JP6442913B2 (en) Piezoelectric drive device, robot, and drive method thereof
JP6766328B2 (en) Piezoelectric drive, robots, and methods of driving piezoelectric drives
JP6459291B2 (en) Piezoelectric driving device and driving method thereof, robot and driving method thereof
US10256749B2 (en) Piezoelectric actuator, motor, robot, and method of driving piezoelectric actuator
JP6361365B2 (en) Piezoelectric driving device and driving method thereof, robot and driving method thereof
JP2020022360A (en) Piezoelectric driving device and driving method for the same, and robot and driving method for the same
JP2017022819A (en) Piezoelectric driving device and driving method for the same, and robot and driving method for the same
JP6702447B2 (en) Piezoelectric driving device and driving method thereof, robot and driving method thereof
JP6702482B2 (en) Piezoelectric driving device and driving method thereof, robot and driving method thereof
JP2017135935A (en) Piezoelectric actuator, piezoelectric motor, robot, hand and feed pump
JP6617449B2 (en) Piezoelectric drive device, motor, robot, and drive method of piezoelectric drive device
JP6432369B2 (en) Piezoelectric driving device, robot, and robot driving method
JP2016158380A (en) Piezoelectric element drive circuit and robot
JP6617450B2 (en) Piezoelectric drive, motor and robot

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191107

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191107

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200722

RD07 Notification of extinguishment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427

Effective date: 20200803

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200901

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201005

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210302

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20210506