JP5090706B2 - アクチュエータ - Google Patents
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Description
また、特許文献2には、レンズホルダをレンズ光軸と平行に配置されたガイド軸と駆動軸に沿って移動可能に設け、レンズホルダに搭載されたピエゾ素子を励磁することで前記駆動軸に駆動力(曲げ振動による進行波)を与えることにより、レンズホルダをガイド軸と駆動軸に沿って移動させるようにしたアクチュエータが示されている。
したがって本発明の目的は、小型精密機器の機械要素や光学要素などの駆動手段に適用した場合に、機械要素や光学要素などの移動距離を十分確保しつつ、小型化・薄型化が可能なアクチュエータを提供することにある。
[1]入力されるエネルギー量に応じた変形量で変形し、該変形を一軸方向での変位として出力する駆動部材(1)と、該駆動部材(1)から出力された変位を、変位量を拡大させつつ可動部材(3)まで伝達し、該可動部材(3)を変位動作させる変位拡大機構(2)とを備え、駆動部材(1)と変位拡大機構(2)が上下方向の同じ面上に配置される縦型構造のアクチュエータであって、
変位拡大機構(2)は、変位伝達方向に沿って配置される第1のレバー(20a)及び第2のレバー(20b)と、該レバー(20a),(20b)を支持する固定部(21)とを備え、
固定部(21)は、所定の間隔を有する上下の固定部(21c),(21d)と、両固定部(21c),(21d)をその一部で連結する固定部(21e)を有し、
駆動部材(1)は、上下の固定部(21c),(21d)間に水平状に配置され、その後端部を介して固定部(21e)に保持され、
第1のレバー(20a)は、駆動部材(1)の変位出力部(100)に面した側に縦状に配置され、その基端側部分が、レバーの支点を形成する弾性変形可能な板状の支点用結合部(22a)を介して固定部(21d)に結合されることで固定部(21d)に支持されるとともに、レバーの力点を形成する弾性変形可能な板状の力点用結合部(23a)を介して駆動部材(1)の変位出力部(100)に結合され、
第2のレバー(20b)は固定部(21c)の上方に水平状に配置され、その基端側部分が、レバーの支点を形成する弾性変形可能な板状の支点用結合部(22b)を介して固定部(21c)に結合されることで固定部(21c)に支持されるとともに、レバーの力点を形成する弾性変形可能な板状の力点用結合部(23b)を介して第1のレバー(20a)の先端側部分に結合され、
第2のレバー(20b)に結合された支点用結合部(22b)と力点用結合部(23b)の並列方向が、第1のレバー(20a)の変位面と平行であり、かつ、第1のレバー(20a)と第2のレバー(20b)と駆動部材(1)が、固定部(21c)を3方で囲んだ構造であり、
第2のレバー(20b)の先端側部分を可動部材(3)に連結又は係合させ、レバー(20b)の変位により可動部材(3)を変位動作させるようにしたことを特徴とするアクチュエータ。
第2のレバー(20b)とこれに結合した支点用結合部(22b)及び力点用結合部(23b)は、固定部(21c)と平行に配置されていることを特徴とするアクチュエータ。
[6]上記[1]〜[4]のいずれかのアクチュエータにおいて、第2のレバー(20b)は駆動部材(1)の長さ以上の長さを有し、該レバー(20b)の中間部の上部には段部(200)が形成され、該段部(200)と第1のレバー(20a)の先端側部分とが力点用結合部(23b)で結合され、
固定部(21c)の長さが駆動部材(1)の長さの2/3〜1/2であり、該固定部(21c)の先端と第2のレバー(20b)の基端側部分が、レバー(20b)とほぼ平行な支点用結合部(22b)で結合されていることを特徴とするアクチュエータ。
本実施形態では、アクチュエータをできるだけ薄型化するために、駆動部材1と変位拡大機構2とが平面的に可動部材3を外囲するような構造、換言すると、可動部材3の外周部に駆動部材1と変位拡大機構2を配置した構造としてある。このような構造では、中央のスペースを可動部材3の収容スペースにしてアクチュエータの薄型化が図れるだけでなく、変位拡大機構2を構成するレバー(てこ)の長さを十分に確保することができるので、大きな変位拡大量を得る上で有利である。また、例えば、レンズアクチュエータに適用した場合に、レンズの光軸を邪魔するような部材がないため、小型化・薄型化に特に有利である。
なお、駆動部材1は、後述する固定部21aに固定されるか、若しくはアクチュエータ全体を支持する器体に固定される。
携帯端末のカメラモジュールに適用するような極小型の圧電素子から出力できる一軸方向の変位量は、積層タイプで通常数百ppm程度であり、本発明ではこのような変位量を数十〜百倍程度に拡大して可動部材3まで伝達し、可動部材3を変位動作させることを狙いとしている。
また、前記固定部21としては、駆動部材1の外側位置に駆動部材1と平行に設置された固定部21aと、第2のレバー21bの下側にレバー21bと平行に設置された固定部21bとが設けられ、これら固定部21a,21bは、アクチュエータ全体を支持する器体に固定される。
本実施形態において、前記第1のレバー20aは四角柱状の形状を有し、その基端側部分が、レバーの支点を形成する弾性変形可能な板状の支点用結合部22aを介して前記固定部21aの先端に結合され、これにより固定部21aに支持されている。さらに、支点用結合部22aの結合位置よりも少しレバー先端側寄りの位置において、レバー20aの基端側部分と駆動部材1の変位出力部100(駆動部材先端)間は、レバーの力点を形成する弾性変形可能な板状の力点用結合部23aで結合されている。
前記支点用結合部22aと力点用結合部23aは比較的短い板状であり、それぞれ第1のレバー20aの長手方向に対して直角に結合されている。
前記支点用結合部22bと力点用結合部23bは比較的長い板状であり、それぞれの一端部がレバー20bの基端側部分に対してレバー20bの長手方向に沿うように結合されている。また、力点用結合部23bの他端部はレバー20aの長手方向に対して直角に結合され、また、支点用結合部22bの他端部は固定部21bに結合されている。
変位拡大機構2を構成するレバー20は、変位伝達方向に沿って3つ以上設けてもよく、例えば、本実施形態の例では、第1のレバー20aと第2のレバー20bの間に、第1のレバー20aと同様の原理のレバーを1つ以上設けてもよい。
駆動部材1である圧電素子に所定の駆動電圧が印加されると、寸法歪により矢印(A)方向で伸長し、変位出力部100から一軸方向の変位が力点用結合部23aを通じて第1のレバー20aに出力される(すなわち、レバー20aを押す)。これにより第1のレバー20aは、支点用結合部22aを変形させつつこれを支点として矢印(B)方向に回動する。この第1のレバー20aの回動により、第2のレバー20bの力点用結合部23bが矢印(C)方向に引っ張られ、これにより第2のレバー20bは、支点用結合部22bを変形させつつこれを支点として矢印(D)方向に回動(上方に回動)する。したがって、この第2のレバー20bの先端に連結された可動部材3も上方に変位(上昇)する。当然、駆動部材1である圧電素子が矢印(A)方向で縮小すれば、上記と逆の動作によって可動部材3が下方に変位(下降)する。そして、以上のような変位拡大機構2による変位伝達の過程で、駆動部材1から出力された変位が拡大(増幅)され、駆動部材1の出力変位量の数十倍以上(場合によっては100倍以上)の変位量が可動部材に伝達される。
先に挙げた図1〜図5の実施形態は、アクチュエータを平面的にできるだけ薄型化するために、可動部材3の外周部に駆動部材1と変位拡大機構2を配置した構造としたものであるが、本実施形態は、アクチュエータの設置面積を極力小さくするために縦型とし、且つ変位が同じ面上で伝達・拡大されるようにしたものである。
前記駆動部材1は、図1〜図5の実施形態と同様に圧電素子で構成されている。この駆動部材1(圧電素子)は四角柱状の形状を有し、その長手方向で寸法歪(変位)を生じ、この寸法歪を先端の変位出力部100から一軸方向に出力する。
本実施形態の変位拡大機構2は、縦方向において、駆動部材1の先端(変位出力部)に駆動部材1の長手方向に対して90°の関係で接続され、上方に延出する第1のレバー20a(最上流側レバー)と、この第1のレバー20aの先端にレバー20aの長手方向に対して90°の関係で接続され、駆動部材1とほぼ平行な状態で水平に延出する第2のレバー20b(最下流側レバー)とを備えている。
前記支点用結合部22aと力点用結合部23aは、それぞれ第1のレバー20aの長手方向に対して直角に結合されている。
前記支点用結合部22bと力点用結合部23bは比較的長い板状であり、それぞれの一端部がレバー20bの基端側部分に対してレバー20bの長手方向に沿うように結合されている。また、力点用結合部23bの他端部はレバー20aの長手方向に対して直角に結合され、また、支点用結合部22bの他端部は固定部21cに結合されている。本実施形態では、前記第2のレバー20bの基端側部分に結合された支点用結合部22bと力点用結合部23bが、レバー20bの長さの1/2以上の長さを有している。
この第2のレバー20bとこれに結合した支点用結合部22b及び力点用結合部23bは、固定部21cと間隙を形成して平行に配置されている。
変位拡大機構2を構成するレバー20は、変位伝達方向に沿って3つ以上設けてもよく、例えば、本実施形態の例では、第1のレバー20aと第2のレバー20bの間に、第1のレバー20aと同様の原理のレバーを1つ以上設けてもよい。
なお、駆動部材1、変位拡大機構2等に関するその他の構成については、図1〜図5の実施形態と同様であり、さきに述べたとおりであるので、詳細な説明は省略する。
この実施形態は、図6〜図8の実施形態に対して、第2のレバー20bとこれを支持する固定部21dの構造に特徴がある。すなわち、第2のレバー20bは図6〜図8の実施形態よりも長尺であり、駆動部材1の長さ以上の長さを有している。このレバー20bの中間部(本実施形態では長手方向のほぼ中央部)の上部には段部200が形成され、この段部200が形成された長手方向中間部と第1のレバー20aの先端側部分とが力点用結合部23bで結合されている。一方、固定部21cの長さは駆動部材1の長さよりもかなり短く(好ましくは、駆動部材1の長さの2/3〜1/2程度)、このような固定部21cの先端とレバー20bの基端側部分が、レバー20bとほぼ平行な支点用結合部22bで結合されている。
なお、図6〜図8の実施形態ほどコンパクトではないが、この本実施形態の変位拡大機構2も、第1のレバー20aと第2のレバー20bと駆動部材1が、第2のレバー20bの支点用結合部22bが結合された固定部21cを、間隙を形成しつつ3方で囲んだコンパクトな構造(折り畳み構造)となっている。
その他の構成および基本的な機能は、図6〜図8の実施形態と同様である。
本実施形態も、アクチュエータをできるだけ薄型化するために、駆動部材1と変位拡大機構2とが平面的に可動部材3を外囲するような構造、すなわち、可動部材3の外周部に駆動部材1と変位拡大機構2を配置した構造としてある。
なお、駆動部材1は、後述する固定部21aに固定されるか、若しくはアクチュエータ全体を支持する器体に固定される。
また、前記固定部21としては、駆動部材1の内側位置に駆動部材1と平行に設置された固定部21aと、第2のレバー21bの内側にレバー21bと平行に設置された固定部21bとが設けられ、これら固定部21a,21bを含む固定21は、アクチュエータ全体を支持する器体に固定される。
前記支点用結合部22aと力点用結合部23aは比較的短い板状であり、それぞれ第1のレバー20aの長手方向に対して直角に結合されている。
前記支点用結合部22bと力点用結合部23bは比較的長い板状であり、それぞれの一端部がレバー20bの基端側部分に対してレバー20bの長手方向に沿うように結合されている。また、力点用結合部23bの他端部はレバー20aの長手方向に対して直角に結合され、また、支点用結合部22bの他端部は固定部21bに横架部220を介して結合されている。
また、図1〜図5の実施形態と同様に、本実施形態の変位拡大機構2は、駆動部材1の水平方向の変位を垂直方向に変換して可動部材3に伝達するものであり、この変位方向の変換を行うために、レバー20b(変位伝達方向の最下流側レバー)に結合された支点用結合部22bと力点用結合部23bの並列方向が、当該レバー20bの上流側のレバー20aの変位面に対して直交した構造となっている。
図1〜図5の実施形態と同様に、可動部材3に連結又は係合し、このレバー20bの変位により可動部材3を変位動作させるようにしてある。
変位拡大機構2を構成するレバー20は、変位伝達方向に沿って3つ以上設けてもよく、例えば、本実施形態の例では、第1のレバー20aと第2のレバー20bの間に、第1のレバー20aと同様の原理のレバーを1つ以上設けてもよい。
なお、駆動部材1、変位拡大機構2等に関するその他の構成については、図1〜図5の実施形態と同様であり、さきに述べたとおりであるので、詳細な説明は省略する。
このアクチュエータも、入力されるエネルギー量に応じた変形量で変形し、この変形を一軸方向での変位として出力する駆動部材1と、この駆動部材1から出力された変位を、変位量を拡大させつつ前記可動部材3まで伝達し、可動部材3を変位動作させる変位拡大機構2とを備えるものであるが、この変位拡大機構2は、変位伝達方向に沿って配置される複数のレバー20からなる1対のレバー群X,Yと、前記レバー20を支持する固定部21と、両レバー群X,Yの変位伝達方向の最下流側レバー20と可動部材3とを連結する長手方向で弾性変形可能な連結部材24とを備える。
一方、さきに挙げた各実施形態に対する本実施形態のアクチュエータの特徴は、左右1対のレバー群X,Yを有することにより可動部材3を安定して保持し、変位動作させることができること、レバー20だけでなく弾性変形可能な連結部材24も変位拡大機能を有するため、その分全体の変位拡大量を大きくできること、などが挙げられる。
前記駆動部材1は、図1〜図5の実施形態で述べたとおりであり、本実施形態の駆動部材1も圧電素子で構成されている。本発明の駆動部材1(圧電素子)は四角柱状の形状を有し、その長手方向で寸法歪(変位)を生じ、この寸法歪を両端の変位出力部100から一軸方向に出力する。なお、この駆動部材1はアクチュエータ全体を支持する器体に固定される。
前記1対のレバー群X,Yは、複数のレバー20の平面的な形状及び配置がアクチュエータ中心に対して線対称であり、最下流側のレバー20が連結部材24を介して可動部材3を両側から保持する構造となっている。
各レバー群X,Yは、水平方向において、駆動部材1の一端(変位出力部)に接続された第1のレバー20a(最上流側レバー)と、この第1のレバー20aの先端に接続された第2のレバー20b(最下流側レバー)とを備えている。
前記支点用結合部22aと力点用結合部23aは比較的短い板状であり、それぞれ第1のレバー20aのL字状の第1辺部201の長手方向に対して直角に結合されている。
前記支点用結合部22bと力点用結合部23bは比較的長い板状であり、第1のレバー20aの第2辺部202の内側に当該第2辺部と平行に配され、それぞれの一端部がレバー20bの基端側部分に対してレバー20bの長手方向と直角に結合されている。また、力点用結合部23bの他端部はレバー20aの先端に横架部221を介して結合され、また、支点用結合部22bの他端部は、駆動部材1とは反対側の固定部21の側部に結合されている。
前記第2のレバー20bの基端側部分に結合された支点用結合部22bと力点用結合部23bは、レバー20bの長さとほぼ同じ長さを有している。
前記連結部材24は板バネなどの弾性変形可能な部材で構成され、長手方向の中間部には座屈防止用の高剛性部240(他の部分よりも剛性が高い部分)が設けられ、主にこの高剛性部240の両側部分が弾性変形するように構成されている。本実施形態では、両レバー群X,Yの最下流側レバー20bの先端側部分どうしが接近・離間する変位を行うことにより、連結部材24が弾性変形しつつ可動部材3を押し上げ又は押し下げ、可動部材3を上下に変位動作させる。
なお、変位拡大機構2のレバー群X,Yを構成するレバー20は、変位伝達方向に沿って3つ以上設けてもよく、例えば、本実施形態の例では、第1のレバー20aと第2のレバー20bの間に、第1のレバー20aと同様の原理のレバーを1つ以上設けてもよい。
なお、駆動部材1、変位拡大機構2等に関するその他の構成については、図1〜図5の実施形態と同様であり、さきに述べたとおりであるので、詳細な説明は省略する。
図15〜図17の実施形態と同様、このアクチュエータも、入力されるエネルギー量に応じた変形量で変形し、この変形を一軸方向での変位として出力する駆動部材1と、この駆動部材1から出力された変位を、変位量を拡大させつつ前記可動部材3まで伝達し、可動部材3を変位動作させる変位拡大機構2とを備えるとともに、この変位拡大機構2は、変位伝達方向に沿って配置される複数のレバー20からなる1対のレバー群X,Yと、前記レバー20を支持する固定部21と、両レバー群X,Yの変位伝達方向の最下流側レバー20と可動部材3とを連結する長手方向で弾性変形可能な連結部材24とを備える。
また、図15〜図17の実施形態では、1対のレバー群X,Yの複数のレバー20の平面的な形状及び配置を線対称としたのに対して、これを縦方向で点対称にしている。
前記固定部21は、駆動部材1の下方に位置する固定部21fと駆動部材1の上方に位置する固定部21gを有する。前記固定部21f,21gは、駆動部材1との間で間隙を形成して、駆動部材1の上下に各々平行に位置している。
なお、固定部21fは、アクチュエータ全体を支持する器体に固定される。一方、固定部21gは、直接或いは連結部を介して固定部21fに連結されることでアクチュエータ全体を支持する器体に固定されてもよいし、両レバー群X,Yの支点用結合部22bに両持ち状に保持されるようにしてもよい。
各レバー群X,Yは、縦方向において、駆動部材1の各一端(変位出力部)に駆動部材1の長手方向に対して90°の関係で接続され、上方に延出する第1のレバー20a(最上流側レバー)と、この第1のレバー20aの先端にレバー20aの長手方向に対して90°の関係で接続され、駆動部材1とほぼ平行な状態で水平に延出する第2のレバー20b(最下流側レバー)とを備えている。
前記支点用結合部22aと力点用結合部23aは比較的短い板状であり、それぞれ第1のレバー20aの長手方向に対して直角に結合されている。
前記支点用結合部22bと力点用結合部23bは比較的長い板状であり、それぞれの一端部がレバー20bの基端側部分に対してレバー20bの長手方向に沿うように結合されている。また、力点用結合部23bの他端部はレバー20aの長手方向に対して直角に結合され、また、支点用結合部22bの他端部は固定部21gに結合されている。
第2のレバー20bとこれに結合した支点用結合部22b及び力点用結合部23bは、固定部21gと間隙を形成して平行に配置されている。
本実施形態では、第1のレバー20aと第2のレバー20bと駆動部材1が、第2のレバー20bの支点用結合部22bが結合された固定部21gを、間隙を形成しつつ3方で囲んだコンパクトな構造(折り畳み構造)となっている。
前記連結部材24は板バネなどの弾性変形可能な部材からなり、長手方向において極く小さい傾斜を有する山形状に構成され、長手方向中央部の頂部に平坦部241を有している。この連結部材24の両端が、各レバー群X,Yの第2のレバー20b(変位伝達方向の最下流側レバー)の先端側部分に結合され、両者を連結している。
本実施形態では、可動部材3であるレンズホルダは、中央にレンズ取付孔を有する板状の本体30の上端に取付部32が張り出し形成されており、この取付部32が前記連結部材24の長手方向中央の平坦部241に連結(固定)されている。
本実施形態では、両レバー群X,Yの最下流側レバー20aの先端側部分どうしが接近・離間する変位を行うことにより、連結部材24が弾性変形してその平坦部241の高さ変化し、ここに保持された可動部材3を上下に変位動作させる。
なお、駆動部材1、変位拡大機構2等に関するその他の構成については、図1〜図5の実施形態と同様であり、さきに述べたとおりであるので、詳細な説明は省略する。
この実施形態の駆動部材1と変位拡大機構2は、図18〜図20の実施形態のものを横型にし、且つ連結部材24の構成を変えたものである。
前記固定部21は、駆動部材1の幅方向両側に位置する固定部21h,21iと、可動部材の設置スペースを挟んでレバー20と対向して位置する固定部21jを有する。前記固定部21h,21iは、駆動部材1との間で間隙を形成して、駆動部材1の両側に各々平行に位置している。これら固定部21h,21iのうち少なくとも固定部21hはアクチュエータ全体を支持する器体7に固定される。
各レバー群X,Yは、水平方向において、駆動部材1の各一端(変位出力部)に駆動部材1の長手方向に対して90°の関係で接続される第1のレバー20a(最上流側レバー)と、この第1のレバー20aの先端にレバー20aの長手方向に対して90°の関係で接続される第2のレバー20b(最下流側レバー)とを備えている。
前記支点用結合部22aと力点用結合部23aは比較的短い板状であり、それぞれ第1のレバー20aの長手方向に対して直角に結合されている。
前記支点用結合部22bと力点用結合部23bは比較的長い板状であり、それぞれの一端部がレバー20bの基端側部分に対してレバー20bの長手方向にほぼ沿うように結合されている。
前記第2のレバー20bの基端側部分に結合された支点用結合部22bと力点用結合部23bは、レバー20bの長さの2倍程度の長さを有している。
この連結部材24は板バネなどの弾性変形可能な部材からなり、長手方向において小さい傾斜を有する山形状に構成され、長手方向中央部の頂部に支持部242を有している。この連結部材24は山の頂部が上向きになるように、レバー20bの先端側部分と固定部21j間に架け渡されている。なお、連結部材24の長手方向には間隔をおいて座屈防止用の剛性部材243が取り付けられ、連結部材24は主にこの剛性部材243以外の部分で弾性変形する。
本実施形態では、可動部材3であるレンズホルダは、リング状の本体30の両側に取付部33が張り出し形成されており、この取付部33が前記連結部材24の長手方向中央の支持部242に連結又は係合することにより、可動部材3が連結部材24により支持されている。
変位拡大機構2の各レバー群X,Yを構成するレバー20は、変位伝達方向に沿って3つ以上設けてもよく、例えば、本実施形態の例では、第1のレバー20aと第2のレバー20bの間に、第1のレバー20aと同様の原理のレバーを1つ以上設けてもよい。
なお、駆動部材1、変位拡大機構2等に関するその他の構成については、図1〜図5の実施形態と同様であり、さきに述べたとおりであるので、詳細な説明は省略する。
この実施形態は、図21〜図23の実施形態とは異なる形式の連結部材24(長手方向で弾性変形可能な連結部材24)を用いたものである。この連結部材24は、本体245が板バネなどの弾性変形可能な部材からなり、長手方向において小さい傾斜を有する山形状に構成されるとともに、長手方向中央部の頂部に弾性変形可能な支持板部246が突設された構造を有している。なお、連結部材24の本体245の一部には座屈防止用の剛性部材243が取り付けられ、本体245は主にこの剛性部材243以外の部分で弾性変形する。
本実施形態では、両レバー群X,Yの第2のレバー20bの先端側部分が固定部21jに対して接近・離間する変位を行うことにより、両連結部材24の頂部どうしが接近・離間し、これに伴って支持板部246が弾性変形しつつ可動部材3を押し上げ又は押し下げ、可動部材3を上下に変位動作させる。
2 変位拡大機構
3 可動部材
4 連結部材
5,6 押え用スプリング
7 器体
20a,20b レバー
21,21a〜21j 固定部
22a,22b 支点用結合部
23a,23b 力点用結合部
24 連結部材
25 部分
30 本体
31,32,33 取付部
100 変位出力部
200 段部
201 第1辺部
202 第2辺部
220,221 横架部
240 高剛性部
241 平坦部
242 支持部
243 剛性部材
245 本体
246 支持板部
X,Y レバー群
Claims (7)
- 入力されるエネルギー量に応じた変形量で変形し、該変形を一軸方向での変位として出力する駆動部材(1)と、該駆動部材(1)から出力された変位を、変位量を拡大させつつ可動部材(3)まで伝達し、該可動部材(3)を変位動作させる変位拡大機構(2)とを備え、駆動部材(1)と変位拡大機構(2)が上下方向の同じ面上に配置される縦型構造のアクチュエータであって、
変位拡大機構(2)は、変位伝達方向に沿って配置される第1のレバー(20a)及び第2のレバー(20b)と、該レバー(20a),(20b)を支持する固定部(21)とを備え、
固定部(21)は、所定の間隔を有する上下の固定部(21c),(21d)と、両固定部(21c),(21d)をその一部で連結する固定部(21e)を有し、
駆動部材(1)は、上下の固定部(21c),(21d)間に水平状に配置され、その後端部を介して固定部(21e)に保持され、
第1のレバー(20a)は、駆動部材(1)の変位出力部(100)に面した側に縦状に配置され、その基端側部分が、レバーの支点を形成する弾性変形可能な板状の支点用結合部(22a)を介して固定部(21d)に結合されることで固定部(21d)に支持されるとともに、レバーの力点を形成する弾性変形可能な板状の力点用結合部(23a)を介して駆動部材(1)の変位出力部(100)に結合され、
第2のレバー(20b)は固定部(21c)の上方に水平状に配置され、その基端側部分が、レバーの支点を形成する弾性変形可能な板状の支点用結合部(22b)を介して固定部(21c)に結合されることで固定部(21c)に支持されるとともに、レバーの力点を形成する弾性変形可能な板状の力点用結合部(23b)を介して第1のレバー(20a)の先端側部分に結合され、
第2のレバー(20b)に結合された支点用結合部(22b)と力点用結合部(23b)の並列方向が、第1のレバー(20a)の変位面と平行であり、かつ、第1のレバー(20a)と第2のレバー(20b)と駆動部材(1)が、固定部(21c)を3方で囲んだ構造であり、
第2のレバー(20b)の先端側部分を可動部材(3)に連結又は係合させ、レバー(20b)の変位により可動部材(3)を変位動作させるようにしたことを特徴とするアクチュエータ。 - 第1のレバー(20a)と第2のレバー(20b)のうちの少なくとも1つのレバー(20)の基端側部分に結合される支点用結合部(22)と力点用結合部(23)は、当該レバー(20)の長さの1/4以上の長さを有することを特徴とする請求項1に記載のアクチュエータ。
- 変位拡大機構(2)が、金属又は/及び樹脂からなる成形体又は/及び積層体で構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載のアクチュエータ。
- 第1のレバー(20a)の先端部p1と該レバー(20a)に結合された支点用結合部(22a)の長さ方向中心p2とを結ぶ直線Lの長さと、第2のレバー(20b)の先端部p 1 と該レバー(20b)に結合された支点用結合部(22b)の長さ方向中心p 2 とを結ぶ直線Lの長さの合計が、駆動部材(1)の変位出力方向での長さ以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のアクチュエータ。
- 第2のレバー(20b)の基端側部分に結合された支点用結合部(22b)と力点用結合部(23b)が、レバー(20b)の長さの1/2以上の長さを有し、
第2のレバー(20b)とこれに結合した支点用結合部(22b)及び力点用結合部(23b)は、固定部(21c)と平行に配置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のアクチュエータ。 - 第2のレバー(20b)は駆動部材(1)の長さ以上の長さを有し、該レバー(20b)の中間部の上部には段部(200)が形成され、該段部(200)と第1のレバー(20a)の先端側部分とが力点用結合部(23b)で結合され、
固定部(21c)の長さが駆動部材(1)の長さの2/3〜1/2であり、該固定部(21c)の先端と第2のレバー(20b)の基端側部分が、レバー(20b)とほぼ平行な支点用結合部(22b)で結合されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のアクチュエータ。 - 駆動部材(1)が、圧電素子、磁歪素子、形状記憶合金材のうちのいずれかであることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のアクチュエータ。
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