JP2565945Y2 - マイクログリッパ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、微小機械部品や細胞
などの小さな対象物を操作するのに使用するマイクログ
リッパに関する。

【０００２】

【従来の技術】図２に従来のマイクログリッパの構造図
を示す。このマイクログリッパは、アクチュエータ３の
変位を支持枠４で受け、順次、てこ５、歯車６、歯車７
と力伝達してフィンガー８が開閉するというものであ
る。なお、押さえバネ９は歯車１３と一体的に形成さ
れ、ピン１３ａが設けられている。該ピン１３ａは地板
１２に弾性的に回動軸支されたてこ５の先端と係合して
おり、アクチュエーター３の変位に応じて前記てこ５弾
性力による規制を介してフィンガー８の閉開を制御して
いる。また、調節ネジ１０は、アクチュエーターの変位
量に応じて前記フィンガー８の開閉バランスを調節する
ために設けられている。なお、アクチュエーターの変位
量は複数の歯車を組み合わせることにより変位量拡大を
図るようる構成している。しかし、このような構造を有
する従来のマイクログリッパは、アクチュエータの変位
量が歯車のバックラッシュに吸収されてしまいフィンガ
ーの開閉が思うようにできていない。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】上述のように、従来の
この構造では、アクチュエータであるピエゾ素子の変位
量が数μｍと小さいため、歯車の噛み合わせのクリアラ
ンスに変位量が吸収され、フィンガーの開閉運動に至ら
ないという課題があった。本考案の目的は、従来のこの
ような課題を解決するため、アクチュエータの変位量を
増大させ、その結果フィンガーの開閉量をも増大させる
マイクログリッパを得ることにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この考案はまず、アクチュエータの変位量に対する
課題に対し、径大径小の内径構造を一体的に有するシリ
ンダーを形成し、該シリンダーの径大径小部に対して各
々の径部に対応した二つのピストンをそれぞれ前記シリ
ンダーに挿入すると共に、シリンダー内に定量の油を封
入して油圧ポンプを形成し、前記アクチュエータで前記
油圧ポンプの径大部のピストンを変位させることによ
り、前記油圧ポンプの径小部のピストンを増幅動作さ
せ、前記アクチュエータの変位を拡大するようにしたも
のである。

【０００５】

【作用】上記のように構成されたマイクログリッパにお
いては、アクチュエータである積層型ピエゾ素子に電圧
を印加すると、アクチュエータがその電圧に応じて伸縮
する。この伸縮運動の変位を油圧シリンダーを介して拡
大する。さらに該シリンダーの変位をてこで受け、この
てこにより歯車を回す。この歯車の動きは連結する他の
歯車に力伝達して最終的にマイクログリッパのフィンガ
ーの開閉が行われる。

【０００６】

【実施例】以下に、この考案の実施例を図に基づいて詳
細に説明する。図３は変位量拡大機構を構成する油圧シ
リンダー１の断面図を示す。この油圧シリンダー１は例
えばアクチュエータ１４側とフィンガー８側の内径がそ
れぞれ４ｍｍと１ｍｍで、シリンダー管の長さはそれぞ
れ３ｍｍと４ｍｍである。また各シリンダー管１ａ、１
ｂには、ピストン２ａ、２ｂをそれぞれ備えている。ア
クチュエーター１４の電圧印加時の変位に対する各歯車
６、７、１３及びてこ５の動作は図２にに示す従来のマ
イクログリッパの動作と同様である。即ち、図２に示す
従来のマイクログリッパは、アクチュエータ３の変位を
支持枠４で受け、順次、てこ５、歯車６、７、１３と力
伝達していき、フィンガー８が開閉するというものであ
る。なお、てこ５を押し戻すため歯車１３には押さえバ
ネ９が設けられると共に、ピン１３ａが設けられてお
り、このピン１３ａは地板１２に弾性的に回動軸支され
たてこ５の先端と係合しており、アクチュエーター３の
変位に応じて前記てこ５弾性力による規制を介してフィ
ンガー８の閉開を制御している。また、アクチュエータ
３の変位位置は地板１２に設けられた調節ねじ１０を介
して行い、すきま板１１は、前記アクチュエーター３を
定位置に保持する部材であり、地板１２とアクチュエー
ター３との間に配置されている。しかし、このような従
来のマイクログリッパ構造ではアクチュエータの変位量
が歯車のバックラッシュに吸収されてフィンガーの開閉
はできていない。そこで、図１に示すように変位量拡大
のためのシリンダー１をフィンガー８、アクチュエータ
３、およびてこ５との間に配置した本発明によるマイク
ログリッパは、アクチュエータ１４の変位量は従来のも
のと同じであるが、シリンダー１でその変位量を拡大す
るので、所望のフィンガー８の開閉が可能となる。な
お、油圧シリンダーの内径比をさらに上げることができ
ればフィンガーの開閉量はさらに大きくできることは言
うまでもない。なお、支持枠４は、前記アクチュエータ
ー３、及び油圧シリンダー１を固定支持するための部材
であり、地板１２に支持されている。

【０００７】

【考案の効果】この考案は、以上説明したように、アク
チュエータとてこの間に油圧シリンダーからなる変位量
拡大機構を設け、この油圧シリダーを介してアクチュエ
ーターの変位量を拡大する構成としたので、積層型ピエ
ゾアクチュエータの変位量が油圧シリンダーによって拡
大され、従って、てこ押しピンの変位量が大きくなり、
バックラッシュによる変位量吸収以上の変位量をピエゾ
アクチュエータで得ることができ、変位量の小さいピエ
ゾアクチュエータを用いたマイクログリッパにおいて
も、充分なフィンガーの開閉を実現することができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の変位量拡大機構を示した説明図であ
る。

【図２】マイクログリッパの従来の方法の説明図であ
る。

【図３】本校案によるマイクログリッパの構成を示した
説明図である。

【符号の説明】

１ シリンダー １ａ、１ｂ シリンダー管 ２、２ａ ピストン ３ アクチュエータ ４ 支持枠 ５ てこ ６、７、１３ 歯車 ８ フィンガー ９ 押さえバネ １０ 調整ねじ １１ すきま板 １２ 地板 １３ａ ピン

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクチュエータの変位量を、歯車等の回
   転体を介してフィンガーの開閉運動に変換し、このフィ
   ンガーにより微小対象物を操作するマイクログリッパに
   おいて、前記アクチュエーターと回転体との間に、内径
   比の異なるシリンダーと、該各内径比に従ったピストン
   を各々設けてなる油圧シリンダーからなる変位量拡大機
   構を設け、前記アクチュエーターの変位量を前記変位量
   拡大機構を介して拡大して回転体に伝達し、前記フィン
   ガーの開閉を行うようにしたことを特徴とするマイクロ
   グリッパ。