JP7090234B2 - マイクロ変位拡大機構及びその拡大方法 - Google Patents

Description

本出願は、下記中国特許出願に基づき提出する。
出願番号：201910715677.6，出願日：2019年08月05日。
出願番号：201910715674.2，出願日：2019年08月05日。
出願番号：201910715687.X，出願日：2019年08月05日。
出願番号：201910715681.2，出願日：2019年08月05日。
出願番号：201910715678.0，出願日：2019年08月05日。
出願番号：201910715676.1，出願日：2019年08月05日。
出願番号：201910715691.6，出願日：2019年08月05日。
出願番号：201910715679.5，出願日：2019年08月05日。
上記の中国特許出願の優先権を主張し、上記の中国特許出願の全ての内容について、参照として本出願に組み込まれる。
本発明は、マイクロナノ技術、特にマイクロ変位拡大機構およびその拡大方法に関する。

マイクロナノ技術（MEMS，nano technology）はマイクロエレクトロニックシステム（MEMS）技術とナノ科学技術（nano science and technology，nano ST）の略称である。

磁歪材料をドライバとした精密プラットフォームはマイクロナノ領域に広く応用でき，100μm未満など、より低い出力範囲を必要とするものや、ドライバのサイズに制限がない環境では、磁気拘束ドライバは単独で動作を完了でき，補助設備は必要ではないが、出力が大きい分野及び/またドライバの体積に制限がある環境では、単独の磁歪ドライバに依存して作業を行うだけでは不十分である。この場合、ドライバの出力変位を拡大する装置が必要である。

フレキシブルヒンジは1960年以降に発展した機械伝動及び支持機構であり、リーマ一体構造の新しいアーチ形の切欠きヒンジであり、可逆弾性構造に属し、モーメント作用下のフレキシブルヒンジは著しい弾性角変形を生じ、機械構造の中でヒンジの役割を果たすことができる、摩擦がなく、隙間がなく、動的解像度が高いという特徴があり、マイクロ変位拡大機構の伝達構造として使用可能であり、作業精度と出力剛性を同時に保証でき、精密機械、精密測定、ミクロン技術、ナノ技術などの分野で広く応用されている。

フレキシブル変位拡大機構の動作原理はフレキシブルヒンジの弾性変形に依存して運動することであり、寄生運動と温度負荷による誤差を避けるために，機構の構造は軸対称性を用いて設計されることが多いである。しかし、このような設計にはいくつかの問題がある：拡大機構の体積が同じ場合、対称構造を保証するために、倍率に有効な横構造は二分の一しかないが、倍率を保証する場合、全体の横構造は更に二倍に拡大され、小体積及び高倍率を考慮した作業条件でフレキシブル変位拡大機構の応用が制限される場合がある。

中国特許CN10900573 Bは、対称的な差動レバーのマイクロ変位拡大装置を公開し、台座、台座に固定された基板、基板と同じ平面にある圧電ブロックを含み、圧電ブロックは、一つの電圧ユニットと二つの電圧ユニットの両端にそれぞれ位置し、電圧ユニットの中垂線を中心に対称に配置された伝達ユニットを有し、両駆動ユニットは、基板と同じ平面に位置するレバレッジのセットをそれぞれ接続し、両組のレバレッジは、上記頂圧ユニットの中垂線を中心に対称に配置されている。両伝動ユニットの間には、電圧ユニットに突き当たる圧電セラミックドライバがセットされている。レバーセットを設定することで、差動レバーで拡大する原理で変位の拡大を実現する。この拡大機構は軸対称で、体積がより大きく、ドライバを拡大機構の内部に設置する必要があり、ドライバ体積に制限がある環境には適用されない。

中国特許CN 10109671 Aは、菱形フレキシブル機構に基づく二段変位拡大機構を開示し、一段菱形形フレキシブル機構、固定枠、二段菱形機構を含み、一段ひし形フレキシブル機構は固定枠に固定され、また、一段菱形フレキシブル機構の2つの一段剛性入力端は、ガイド機構を通して固定枠の2つの相対的な内面に接続され、一段菱形フレキシブル機構の一段剛性出力端子は、固定枠の別の二つの内側側面と定中機構により接続される。二段柔軟性機構の二つの剛性入力端はそれぞれ一段菱形フレキシブル機構の二つの剛性出力端と固定接続され、二段フレキシブル機構の二段剛性出力端は変位出力ポートである。この拡大機構は体積がより大きく、ドライバを拡大機構の内部に設置する必要があり、ドライバの体積に制限がある環境には適用されず、また、一段菱形フレキシブル機構と二段菱形フレキシブル機構が結合した後、出力変位の方向は元ドライバの出力変位の垂直方向となる。

中国特許CN 1080297086 Aは、非対称的な二段変位拡大フレキシブルマイクロ操作機構を公開し、基体、圧電セラミックドライバ、SR変位拡大機構、平行四辺レバー拡大機構、前締めボルトを含む。圧電セラミックドライバは、前締めボルトを通して基体に取り付けられ、操作機構は一つニッチの動きのみを制御し、もう一つのニッチは基体と連結して固定され、圧電セラミックドライバの出力端はフレキシブルヒンジIVを介してSR変位拡大機構の入力端と接続される。SR変位拡大機構はフレキシブルヒンジIにより基体と接続され、SR変位拡大機構の出力端はフレキシブルヒンジIIにより平行四辺形レバー拡大機構の入力端と接続される。平行四辺形レバー拡大機構の出力端子はフレキシブル平行二重板機構を通してクランプと接続され、フレキシブル平行二重板機構に金属ひずみシートが貼付されている。当拡大機構は、非対称出力端3側に位置する非対称拡大ユニット1であり、SR変位拡大機構と平行四辺レバー拡大機構との組合せにより、垂直方向の出力変位を水平方向の変位に変更する。

中国特許CN 10691316 Aは、3段拡大構造を有するマイクロ変位測位プラットフォームを公開し、固定ラック、変位入力プラットフォーム、動き入力機構、第一段レバー二つセット、第二段レバー二つセット、及び一つの半橋式拡大機構を含む、二つの第1段レバー機構と二つの第2段レバー機構はそれぞれ対称で、第1段レバー機構と第2段レバー機構の支点は固定ラックドライバと接続され、運動入力機構の両端は固定ラックと変位入力プラットフォームをそれぞれ接続され、第２段レバー機構の入力端は連動接続され、半橋式拡大機構は第２段レバー機構の出力端子との間に接続されている。当拡大機構は軸対称で、体積がより大きく、ドライバを拡大機構の内部に設置する必要があり、ドライバの体積に制限がある環境には適用されない。

現在の様々な精密デバイスの小型化に伴い、学術界・工学界は大変位拡大比を持つ同時に小体積の変位拡大機構を模索している。現在公知の変位拡大機構で使用されている方法は、両者を折衷したり、変位拡大機構を非対称構造にしたりするだけで、精度を犠牲にして実現している。実際には、変位拡大機構の変位拡大比、体積小型化と出力精度の制約関係はまだ解決すべき問題である。

本発明により解決される技術的問題は、マイクロ変位拡大装置がより大きな変位倍率を達成することができるように、マイクロ変位拡大機構とその拡大方法を提供し、横方向の変位を除去し、拡大機構の体積を大幅に減少させることである。

技術案は下記になる：
マイクロ変位拡大機構は、2つの非対称拡大構造を含み、各非対称拡大構造は、フレキシブルなヒンジで連結された複数の非対称拡大ユニットを含み、非対称拡大ユニットは非軸対称構造を採用し、マイクロ変位を拡大する、非対称拡大ユニットは：拡大出力レバー、拡大固定レバー、入力端ヒンジ、拡大固定端ヒンジを含む。拡大固定レバーは拡大固定端ヒンジを通じ、拡大出力レバーの下部に接続し、拡大固定端ヒンジは拡大出力レバーの端部に近い位置にあり、拡大固定端ヒンジは拡大出力レバーの端部に牽引する役割を果たす。入力端ヒンジは、拡大出力レバーの下部に設けられ、拡大固定端ヒンジの内側に位置し、入力端ヒンジは、拡大出力レバーに対して支えられ、入力端ヒンジ、拡大固定端ヒンジはフレキシブルヒンジを採用する。2つの非対称拡大構造の位置が反対で、重複して配置されて、2つの接触入力端は接続固定し、2つの接触する出力端は固定接続し、入力端が入力端ヒンジと接続し、マイクロ変位を入力するために使用される。出力端子に拡大出力レバーを接続し、拡大後の変位を出力する。

さらに、非対称拡大構造は非対称二段拡大構造を採用し、非対称二段拡大構造は2つの非対称拡大ユニットを含み、それぞれ第1段拡大ユニット、第2段拡大ユニットである。非対称拡大ユニットは、拡大出力レバー、拡大固定レバー、入力端ヒンジ、拡大固定端ヒンジを含む。出力拡大レバーが横方向に配置し、拡大固定レバーが拡大固定端ヒンジ、拡大出力レバーの下部に接続し、拡大固定端ヒンジが拡大出力レバーの端に近い位置に配置する。入力端ヒンジは、拡大出力レバーの下部に設けられ、拡大固定端ヒンジの内側にある。第1段拡大ユニットの入力端ヒンジは入力端に接続され、第2段拡大ユニットは入力端ヒンジにより第1段拡大ユニットの拡大出力レバーの上部に接続される。第二段拡大ユニットの拡大出力レバーの上部は、出力端ヒンジを介して出力端と横方向に配置されている。入力端ヒンジ、拡大固定端ヒンジ、出力端ヒンジはフレキシブルヒンジを採用している。二つ非対称二段拡大機構の位置は反対であり、重ねて配置され、二つの接触している拡大固定レバーは互いに接続されている。

さらに、非対称拡大構造は非対称3段拡大構造を採用し、非対称3段拡大構造は3つの非対称拡大ユニットを含み、それぞれ第1段拡大ユニット、第2段拡大ユニット、第3段拡大ユニットである。非対称拡大ユニットは、拡大出力レバー、拡大固定レバー、入力端ヒンジ、拡大固定端ヒンジを含む。出力バーの横方向の配置を拡大し、固定レバーを拡大して固定端ヒンジを拡大して出力レバーの下部に接続し、拡大固定端ヒンジを拡大出力レバーの端近くの位置に配置する。入端ヒンジは、拡大出力レバーの下部に設けられ、拡大固定端ヒンジの内側にある。第1段拡大ユニットの入力端ヒンジは入力端に接続され、第2段拡大ユニットは入力端ヒンジにより第1段拡大ユニットの拡大出力レバーの上部に接続され、第3段拡大ユニットは入力端ヒンジにより第2段拡大ユニットの拡大出力レバーの上部に接続され、第3段拡大ユニットの上部は出力端ヒンジにより出力端を接続し、出力端を横に配置される。入力端ヒンジ、拡大固定端ヒンジ、出力端ヒンジはフレキシブルヒンジを採用している。二つ非対称３段拡大機構の位置は反対で、重複配置している。二つ接触する拡大固定レバーは互いに接続されている。

さらに、第3段拡大ユニットの拡大固定レバーは、第1段拡大ユニットの拡大固定レバーに接続されている。

さらに、入力端に入力レバーが設置されている。拡大固定レバーは入力端の両側にある。

さらに、各非対称拡大ユニットの入力端ヒンジの拡大出力レバーの位置を調整することにより、倍率を調整する。

さらに、アクチュエータは、非磁性シェル、磁性フレーム、励起コイル、組合体、出力レバーを含む。励起コイルは、第一組合体の外部にセットされ、励起コイルは磁性フレーム内に設置され、磁性フレームと組合体は閉磁気路を構成する。第一組合体の一端には磁性フレームが接続され、他端にはマイクロ変位拡大機構の入力レバーが接続されている。マイクロ変位拡大機構は非磁性シェル内にあり、組合体は変位をマイクロ変位拡大機構に伝達するために使用される。

さらに、組合体は、磁石、永久磁石、磁歪レバーを含み、磁石は複数の磁石ユニットを含み、永久磁石は複数の永久磁石ユニットを含み、磁歪レバーは複数の磁歪レバーユニットを含む。磁石単体はそれぞれ永磁性ユニットの両側に接続され、磁石ユニットを構成し、磁気ユニットは磁歪レバーユニットの両側に接続されている。後側の磁石ユニットは磁石フレームを接続し、先端の磁石単体はマイクロ変位拡大機構を接続している。磁石ユニットと磁歪レバーは軸方向に交互に分布している。

さらに、アクチュエータは、非磁性シェル、磁性フレーム、磁歪コイル、組合体、出力レバー、非磁性上端カバーを含む。非磁性シェルが一端で開き、非磁性上端カバーは開口部に設定され、非磁性の上端カバーには出力レバー貫通穴がある。 磁気フレームの上端に入力レバー貫通穴があり、磁気フレームは軸方向の永久磁場を形成する。励起コイルにはコイルハウジングと巻線が含まれ、巻線はコイルハウジングの外側に配置され、コイルハウジングには軸方向の貫通穴がある。アセンブリには次のものが含まれる ：磁気収縮レバーと透過性磁石。2つ透過性磁石はそれぞれ磁気収縮レバーの両端に接続され、合体は軸方向の貫通穴に取り付けられる。マイクロ変位拡大メカニズムは非磁性シェルに取り付けられ、透過性に配置される。 フレームの外側では、入力レバーは軸方向の貫通穴に伸びて磁気導体に接続されている。出力レバーの一方の端は出力端に接続され、もう一方の端は出力レバーの貫通穴から伸びている。

さらに、アクチュエータには、Ｈ字型非磁性シェル、上端カバー、下端カバー、ソレノイド、組合体、および出力レバーが含まれ、Ｈ字型非磁性シェルは、両端が開いており、内壁にはバッフルおよびバッフルが設けられている。 入力レバー貫通穴が設けられており、上端カバーは前部開口部に接続され、上端カバーには出力レバー貫通穴が設けられ、下端カバーは後部開口部に接続されている。ソレノイドはH字型の非磁性ハウジングに取り付けられ、バッフルの後ろに配置されている。 フロントはバッフルに隣接し、リアは下端カバーに隣接しる。ソレノイドにはアキシャル貫通穴があり、ソレノイドにはコイルがあり、アキシャル貫通穴の外壁には永久磁石がある。アキシャル貫通穴は入力レバーの貫通穴に接続され、アセンブリは軸方向の貫通穴に取り付けられる。マイクロ変位拡大メカニズムは、H字型の非磁性シェルに取り付けられ、バッフルの前面に配置される。マイクロ変位拡大メカニズムの変位入力レバーは、入力レバー内に伸びる。 貫通穴は複合体の端に接続され、出力レバーの一端は二段マイクロ変位拡大機構の出力端に接続され、他端は出力レバーの貫通穴から延びる。

さらに、ソレノイドは、支持端面、ソレノイド本体、およびコイルを含み、支持端面は、ソレノイド本体の両端に配置され、コイルは、ソレノイド本体の外壁に配置される。ソレノイド本体は、磁石および永久磁石を含む。 磁石、透過性磁石、永久磁石はリング構造であり、複数の透過性磁石と永久磁石が交互に間隔を置いて配置され、接触端面で接続されている。

さらに、軸方向の貫通穴には断熱層が設けられ、ソレノイド本体は管状構造を有し、少なくとも二つの永久磁石、および少なくとも３組の導電性磁石が存在する。

さらに、非対称拡大構造は、非対称２段拡大構造または非対称３段拡大構造を採用している。

マイクロ変位拡大機構の拡大方法は下記を含む：
マイクロ変位拡大機構は、フレキシブルなヒンジで連結された複数の非対称拡大ユニットを含む非対称拡大構造の2つの組を含み、2つ非対称拡大構造の位置が反対になり、重複して配置され、入力端、出力端はそれぞれフレキシブルなヒンジで非対称拡大ユニットに接続されている。二つお互いに接触している入力端は接続固定し、二つお互いに接触している出力端子は接続固定されている。入力端には磁歪ドライバの変位出力端子が接続されている。拡大固定レバーはそれぞれ入力端の両側にあり、磁歪ドライバの内部に接続されている。

磁歪ドライバによるマイクロ変位入力は入力端に伝達され、入力端はマイクロ変位を第1段非対称拡大ユニットの入力側のフレキシブルヒンジに伝達する。各段の非対称拡大ユニットの拡大固定レバーは固定され，拡大固定レバーは、拡大出力レバーに連結されたフレキシブルヒンジで、出力レバーの端部を引っ張る役割を果たし，入力端と拡大出力レバーを連結したフレキシブルヒンジは、出力レバーを突き上げ、拡大出力レバーの端部を上に移動し、お互いに重なっている非対称拡大ユニットの拡大出力レバーは同時に偏向が発生し、変位拡大を完了する。

拡大されたマイクロ変位は次の非対称拡大ユニットに渡されるか、または拡大されたマイクロ変位は出力端子を介して出力される。

好ましくは、非対称的な拡大構造は非対称的な二段拡大構造を選択し、非対称的な二段拡大構造は、第一段拡大ユニット、第二段拡大ユニットの2つの非対称的な拡大ユニットを含む。第一段拡大ユニットの拡大固定レバーが固定され、第一段拡大ユニットの拡大固定端ヒンジにより第1段拡大ユニットの拡大出力レバーの端部を引っ張る役割を果たす。第二段拡大ユニットの拡大固定レバーが固定され、第二段拡大ユニットの拡大固定端ヒンジにより第二段拡大ユニットの拡大出力レバーの端部を引っ張る役割を果たす。入力端は、第1段拡大ユニットの入力端ヒンジにより、第1段拡大ユニットの拡大出力レバーを突き上げ、第1段拡大ユニットの拡大出力レバーは、第2段拡大ユニットの入力端ヒンジにより、第2段拡大ユニットの拡大出力レバーを突き上げ、固定端ヒンジ、入力端ヒンジを拡大してフレキシブルヒンジを採用する。

好ましくは、非対称的な拡大構造は非対称的な三段拡大構造を選択し、非対称的な三段拡大構造は、第1段拡大ユニット、第2段拡大ユニット、第3段拡大ユニットの3つの非対称的な拡大ユニットを含む。第1段拡大ユニットの拡大固定レバーが固定され、第1段拡大ユニットの拡大固定端ヒンジにより第1段拡大ユニットの拡大出力レバーの端部を引っ張る役割を果たす。第二段拡大ユニットの拡大固定レバーは固定され、第二段拡大ユニットの拡大固定端ヒンジにより、第二段拡大ユニットの拡大出力レバーの端部を引っ張る役割を果たす。第３段拡大ユニットの拡大固定端ヒンジにより第３段拡大ユニットの拡大出力レバーの端部を引っ張る役割を果たす。第1段拡大ユニットの拡大出力レバーは、第2段拡大ユニットの拡大出力レバーに対して第2段拡大ユニットの入力端ヒンジを介して突き上げられ、第2段拡大ユニットの拡大出力レバーは、第3段拡大ユニットの入力端ヒンジにより第3段拡大ユニットの拡大出力レバーに対して突き上げられ、拡大固定端ヒンジ、入力端ヒンジはフレキシブルヒンジを採用する。

従来技術と比較し、本発明の技術的効果は、下記を含む。
1、2つの非対称拡大構造の位置を逆にして重ねて配置することで、マイクロ変位拡大機構はより大きな変位倍率を実現し、また横方向変位が除去でき、拡大機構の体積を大幅に減少させることができる。

（1）、元の対称マイクロ変位拡大装置は、一般的に、装置の中心を対称軸とし、2つの側面は対称構造である。 変位拡大プロセス中、デバイスはレバー方式で変位を拡大するため、デバイスの出力端は必然的に水平面に対して特定の角度を生成し、それによって横方向の変位を引き起こし、元の対称マイクロ変位拡大装置の半分は拡大効果に有効であり、残りの半分は引っ張り方式にて横方向の変位を除去している。

（2）、本発明は、2つの非対称拡大構造の位置を反対にし、重畳配置する方式を採用しているため、2つの非対称拡大構造の出力端は、押し出し方式により横方向の変位を除去することができ、軸方向対称の方式が採用していない為，従来の対称式マイクロ変位拡大装置と同様に拡大効果が得られ当時に、拡大機構の体積が大幅に減少してきた。

（3）、本発明は、2つの組を非対称拡大構造の位置を反対にし、重畳配置する方式を採用している為、従来の対称式マイクロ変位拡大装置と同じ体積の場合、本発明はより大きな変位倍率を実現することができる。

（4）、本発明は、2つの非対称拡大構造の位置を反対にし、重畳配置する方式を採用している為、従来の対称式マイクロ変位拡大装置と同様に拡大効果があると当時に、拡大機構の体積を大幅に縮小することができる為、本拡大機構を磁歪ドライバの内部に設置することができ、ドライバを小型化することができる。

2、2つ非対称拡大ユニットの出力端を固定接続した後、力作用により、出力端の傾斜による横方向の変位が除去され、出力の変位は軸方向の変位のみとなり、軸方向の出力精度が向上する事ができる。

3、拡大機構は磁歪式ドライバの内部に設置されているため、余分な空間を占有していないため、ドライバの大きな出力変位を維持しながら、その適用環境を多様化してきた。

4、複数の磁歪レバーと各組の磁歪レバーとの間に永久磁石と転導磁石の組合体

を加え、組合体を形成する方法を採用することで、バイアス磁場の均一性を効果的に高め、希土類超磁歪ドライバの動作状態をより安定させることができる。

5、 従来のソレノイド骨格を代わり、永久磁石と転導磁石の組合体を採用している為，ドライバにバイアス磁場を再設置せず，素子の空間を効果的に節約し，デバイスを小型化する事ができる。

本発明における非対称拡大ユニットの構成図である。 本発明における2つの連結された非対称拡大ユニットの構成図である。 本発明における2段マイクロ変位拡大機構の正面構成図である。 本発明における2段マイクロ変位拡大機構の立体構造図である。 本発明における第1の非対称2段拡大構造の構成図である。 本発明における第2の非対称2段拡大構造の構成図である。 本発明における非対称3段拡大構造の構成図である。 本発明の3段マイクロ変位拡大機構の正面構成図である。 本発明における段マイクロ変位拡大機構の立体構造図である。 本発明における第1の非対称性の3段拡大構造の構成図である。 本発明における第2の非対称3段拡大構造の構成図である。 本発明におけるレバー材の軸方向磁場を提供するマイクロ変位拡大機構を備えた新型のアクチュエータの構成図である。 本発明における軸方向磁場を提供する軸方向マイクロ変位拡大機構を有するアクチュエータの構成図である。 本発明における軸方向磁場を提供する3段マイクロ変位拡大機構を備えたアクチュエータの構成図である。 本発明におけるソレノイドの構成図である。 本発明における外装が軸方向磁場を提供する3段マイクロ変位拡大機構を有するアクチュエータの構成図である。 本発明における導磁フレームの構成図である

下記、例示的な実施形態を参照し、本発明の技術的な形態を詳細に説明する。しかしながら、例示的な実施形態は、様々な形態で実施することができ、本明細書で説明された実施形態に限定されるものとして理解されるべきではなく、逆に、これらの実施形態は、本発明をより具体的に、完全的に説明され、例示的な実施形態の構想を当業者に全面的に伝えるものである。

図1に示すように、本発明における非対称拡大ユニット1の構成図であり、非対称拡大ユニット1は、出力レバー11、拡大固定レバー12、入力端ヒンジ13、拡大固定端ヒンジ14を含み、拡大出力レバー11は、横向きに配置され、拡大固定レバー12は、拡大固定端ヒンジ14を介して拡大出力レバー11の下部に接続され、拡大固定端ヒンジ14は、拡大出力レバー11が端部に近い位置され、入力端ヒンジ13は、拡大出力レバー11の下部に設けられ、拡大固定端ヒンジ14の内側に配置され、入力端ヒンジ13、拡大固定端ヒンジ14はフレキシブルヒンジを採用する。

てこ原理により、拡大固定端ヒンジ14は、拡大出力レバー11の端部を引っ張るように作用し、入力端ヒンジ13は、入力端ヒンジ13の拡大出力レバー11の位置を調整することにより、倍率を変更することができる。

非対称拡大ユニット1は、非軸対称構造を採用し、従来の軸対称方式においては、拡大効果の無効な部分が占有される空間を効果的に節約し、拡大機構の体積を縮小する事ができる。

図2に示すように、本発明における2つの連結されている非対称拡大ユニット1の構成図である。

2つの連結された非対称拡大ユニット1は、非対称が出力端3の片側にあり、出力端3片側に位置する非対称拡大ユニット1は、入力端2片側に位置する非対称拡大ユニット1の拡大出力レバー11の上部に入力端2を介して接続され、入力端2片側に位置する非対称拡大ユニット1の入力端ヒンジ13は入力端2を接続し、2つの非対称拡大ユニット1を連結し、拡大固定レバー12は、それぞれ入力端2の両側に位置し、出力端3片側に位置する非対称拡大ユニット1の上面は、出力端ヒンジ4を介して出力端3に接続され、出力端3は横方向に配置され、出力端ヒンジ4はフレキシブルヒンジを採用する。

入力端2片側にある非対称拡大ユニット1の入力端ヒンジ13を拡大出力レバー11の位置に調整することにより倍率を調整することができ、さらに、出力端3側にある非対称拡大ユニット1の入力端ヒンジ13と出力端3側にある非対称拡大ユニット1の拡大出力レバー11との接続位置を調整することにより、倍率を変更することができる。

図3に示すように、本発明における2段マイクロ変位拡大機構の正面構成図であり、図4に示すように、本発明における2段マイクロ変位拡大機構の立体構造図である。

2段マイクロ変位拡大機構は、二組の連結された非対称拡大構造を含み、各列連結された非対称拡大構造は、2組連結された非対称拡大ユニット1を含み、2組の連結された非対称拡大構造位置を反対にし、重畳配置され、2組の連結された非対称拡大構造が重畳され、2つ接触された入力端2がお互いに接続され、入力端2の両側、2つお互いに接触する拡大固定レバー12は接続され、2つのお互いに接触する出力端3がお互いに接続し、2段マイクロ変位拡大機構の他の非接続部分は自由に動ける。

2組の連結している非対称拡大構造位置は反対になり、すなわち、1組の連結している非対称拡大構造が180°水平反転された位置はもう1組連結している非対称拡大構造の位置である。

2段マイクロ変位拡大機構の拡大方法は、具体的なステップは：
入力端2の片側に位置する非対称拡大ユニット1の入力端ヒンジ13は入力端2に接続され、入力端2は磁歪ドライバの変位出力端に接続され、2つの拡大固定レバー12はそれぞれ入力端2の両側に位置し、磁歪ドライバの内部に接続されている。

磁歪ドライバ入力のマイクロ変位は入力端2に伝達され、入力端2は入力端2片側の非対称拡大ユニット1の入力端ヒンジ13に移動し、入力端ヒンジ13は入力端2片側の非対称拡大ユニット1の拡大出力レバー11に変位を伝達し、入力端2片側に位置する二つの非対称拡大ユニット1の拡大出力レバー11は同時に偏向が発生し、端部が上に移動する。

入力端2片側の非対称拡大ユニット1の拡大出力レバー11は、出力端3片側の非対称拡大ユニット1の入力端ヒンジ13に拡大した変位を伝達し、出力端3片側の非対称拡大ユニット1の入力端ヒンジ13は出力端3片側の非対称拡大ユニット1の拡大出力レバー11に変位を伝達し、出力端3片側に位置し、非対称拡大ユニット1の拡大出力レバー11が偏向し、端が上に移動する。

出力端3片側にある2つの非対称拡大ユニット1の拡大出力レバー11は、拡大した変位を出力端ヒンジ4に伝達し、出力端ヒンジ4は、出力端3片側にある非対称拡大ユニット1の出力端3を上に移動させ、磁歪ドライバのマイクロ変位の拡大出力を実現する。

入力端2片側にある非対称拡大ユニット1の拡大固定レバー12は、入力端2片側にある非対称拡大ユニット1の拡大出力レバー11の端部に対して拡大固定端ヒンジ14により引っ張るように作用し、入力端2は入力端2片側にある非対称拡大ユニット1の拡大出力レバー11に対して、入力端2片側に位置する非対称拡大出力レバー11が、入力端ヒンジにより突き上げ、対称拡大ユニット1の拡大出力レバー11は、偏向が発生し、出力端3片側の非対称拡大ユニット1の拡大固定レバー12は、出力端3片側の非対称拡大ユニット1の拡大固定レバー12は、固定端ヒンジ14を拡大することにより、出力端3側の非対称拡大ユニット1の拡大出力レバー11の端部を引っ張るように作用し、入力端2の片側に位置する非対称拡大ユニット1の拡大出力レバー11は、出力端3片側の非対称拡大ユニット1の入力端ヒンジ13を介し、出力端3片側の非対称拡大ユニット1の拡大出力レバー11を突き上げ、出力端3片側の非対称拡大ユニット1の拡大出力レバー11を偏向して端部を上に移動する。

入力端2片側にある非対称拡大ユニット1の入力端ヒンジ13の拡大出力レバー11の位置を調整することにより倍率を調整し、さらに出力端3片側にある非対称拡大ユニット1の入力端ヒンジ13の拡大出力レバー11の位置を調整することにより倍率を変更する。

本発明の好適な実施形態1は、第1非対称2段拡大構造100、第2非対称2段拡大構造200を含む。

図5に示すように、本発明における第1非対称二段拡大構造100の構成図である。

第1非対称二段拡大構造100は、第1入力レバー101、第1入力端102、第1入力端ヒンジ103、第1拡大固定レバー104、第1拡大固定端ヒンジ105、第1拡大出力レバー106、第2入力端ヒンジ107、第2拡大固定レバー108、第2拡大固定端ヒンジ109、第1段拡大出力レバー110、第2段出力端子ヒンジ111、第1出力端子112を含み、第1段入力端ヒンジ103、第1段拡大固定端ヒンジ105、第2段入力端ヒンジ107、第2段拡大固定端ヒンジ109、第2段出力端ヒンジ111はフレキシブルヒンジを採用する。

第1入力端102の上部は、第1段入力端ヒンジ103を介して第1段拡大出力レバー106の底部に接続され、第1段拡大固定レバー104の上部は、第1段拡大固定端ヒンジ105を介して第1段拡大出力レバー106の底部に接続され、第1段拡大出力レバー106は、横向きに配置され、第1段拡大固定レバー104は、第1入力端102の左側に位置し、第1段入力端ヒンジ103、第1段拡大固定端ヒンジ105は、第1段拡大出力レバー106の左側に位置し、第1段拡大固定レバー108の上部は、第2段拡大固定端ヒンジ109を介して第1段拡大出力レバー110の底部に接続されており、第1段拡大出力レバー106の上部は、第2段入力端ヒンジ107を介して第1段拡大出力レバー110の底部に接続され、第1段拡大出力レバー110は、横向きに配置され、第1段拡大出力レバー106の右側には、第1段入力端ヒンジ107が配置され、第1出力端子112の底部は、第1二段の出力端子ヒンジ111を介して第1二段の拡大出力レバー110の上部に接続され、第1二段の出力端子ヒンジ111は、第1二段の拡大出力レバー110の左側に位置し、第1出力端112は横方向に配置されている。

図6に示すように、本発明における第2非対称二段拡大構造200の構成図である。

第二非対称二段拡大構造200は、二段拡大を採用する、その構造は第2入力レバー201、第2入力端202、第2一段入力端ヒンジ203、第2一段拡大固定レバー204、第2一段拡大固定端ヒンジ205、第2一段拡大出力レバー206、第2一段目ヒンジ207、第2二段拡大固定レバー208、第2二段拡大固定端ヒンジ209、第2二段拡大出力レバー210、第2二段出力ヒンジ211、第二出力端212を含む

第２一段入力端ヒンジ203、第2一段拡大固定端ヒンジ205、第2一段出力端ヒンジ207、第2二段拡大固定端ヒンジ209、第2二段出力端ヒンジ211はフレキシブルヒンジを採用する。

磁歪ドライバの変位出力端を接続するのを容易にするために、第2非対称二段拡大構造200は、第2入力端202の下部に第2入力レバー201が設けられ、第1非対称二段拡大構造100は、第1入力端102の下部に第１入力レバー101が設けられている。

第2入力端202の上部は、第2一段入力端ヒンジ203を介して第2一段拡大出力レバー206の底部に接続され、第2一段拡大固定レバー204の上部は、第2一段拡大固定端ヒンジ205を介して第2段拡大出力レバー206の底部に接続され、第2一段拡大出力レバー206は、横向きに配置され、第2一段拡大固定レバー204は、第2入力端202の右側に配置され、第2一段入力端ヒンジ203、第2一段拡大固定端ヒンジ205は、第2一段拡大出力レバー206の右側に配置され、第2二段拡大固定レバー208の上部は、第2二段拡大固定端ヒンジ209により第2二段拡大出力レバー210の底部に接続され、第2一段拡大出力レバー206の上部は、第2一段出力端子ヒンジ207により第2二段拡大出力レバー210の底部に接続され、第2二段拡大出力レバー210は、横向きに配置され、第2二段拡大固定端ヒンジ209は、第2一段出力端ヒンジ207の左側に位置し、第2一段出力端ヒンジ207は、第2一段拡大出力レバー206の左側に位置し、第2出力端212の底部は、第2出力端ヒンジ211を介して第2拡大出力レバー210の上部に接続され、第2出力端ヒンジ211は第2拡大出力レバー210の右側に位置し、第2出力端212は横方向に配置されている。

第1非対称2段拡大構造100と第2非対称2段拡大構造200に、第1入力レバー101が第2入力レバー201と固定接続され、第1入力端102は第2入力端202と固定接続され、第1出力端112が第2出力端212と固定接続され、第1非対称拡大構造100の第１一段拡大固定レバー104は第2非対称拡大構造200の第2二段拡大固定レバー208と固定接続され、第1非対称2二段拡大構造100の第１二段拡大固定レバー108は第2非対称2段拡大構造200の第2一段拡大固定レバー204は固定接続されている。

二段マイクロ変位拡大機構の拡大方法は、下記のステップを含む：
ステップ1：第1入力レバー101、第2入力レバー201は磁歪ドライバの変位出力端子に接続され、第1一段拡大固定レバー104、第2二段拡大固定レバー208、第１二段拡大固定レバー108、及び第２一段拡大固定レバー204は磁歪ドライバの内部に接続され、第1入力レバー101は、磁歪ドライバ入力のマイクロ変位を第1入力端102に伝達するとともに、第2入力レバー201は、磁歪ドライバ入力のマイクロ変位を第2入力端202に伝達する。

ステップ2：第1入力端102は、第1入力端ヒンジ103に変位を伝達し、第1入力端ヒンジ103は、第1拡大出力レバー106に変位を伝達するとともに、第2入力端202は、第2入力端ヒンジ203に変位を伝達し、第2入力端ヒンジ203は、第2拡大出力レバー206に変位を伝達し、第1拡大出力レバー106偏向が発生し、右端が上に移動し、第二段拡大出力レバー206が偏向し、左端が上に移動する。

第1一段拡大固定レバー104、第2一段拡大固定レバー204の位置は固定され、第1一段拡大固定レバー104及び第2一段拡大固定レバー204は固定され、てこ原理を利用し、第1一段拡大固定レバー104は、第1一段拡大固定端ヒンジ105を介して第1一段拡大出力レバー106の端部を引っ張るように作用し、第１一段入力端ヒンジ103は第1一段拡大出力レバー106を引き上げ、第1一段拡大出力レバー106が偏向し、右端が上に移動し、第2一段拡大固定レバー204は、第2一段拡大固定端ヒンジ205により、第2一段拡大出力レバー206の右端を引っ張るように作用し、第2入力端202は、第2一段入力端ヒンジ203により、第2一段拡大出力レバー206の左端を、第2一段拡大出力レバー206の右端を偏向し、左端を上方に移動する。

第1一段拡大固定端ヒンジ105、第1一段入力端ヒンジ103の左側の円弧口が小さくなり、右側の円弧口が大きくなり、第2一段拡大固定端ヒンジ205、第2一段入力端ヒンジ203の左側の円弧口が大きくなり、右側の弧口が小さくなる。

ステップ3：第1一段拡大出力レバー106は、第１二段入力端ヒンジ107に変位を伝達し、第１二段入力端ヒンジ107は、第１二段拡大出力レバー110に変位を伝達し、第１二段拡大出力レバー110は偏向が発生し、左端が上に移動し、第2一段拡大出力レバー206は、第2一段出力端ヒンジ207に変位を伝達し、第2一段出力端ヒンジ207は、第2一段出力端ヒンジ207に移動し、変位を第2二段拡大出力レバー210に伝達し、第2二段拡大出力レバー210が偏向し、右端が上に移動する。

第１二段拡大固定レバー108は固定され、第１二段拡大固定レバー108は、第１二段拡大固定端ヒンジ109を介して、第１二段拡大出力レバー110の端部を引っ張るように作用し、第１一段拡大出力レバー106は、第１二段入力端ヒンジ107により第１二段拡大出力レバー110の頂部に作用し、第１二段拡大出力レバー110の偏向が発生し、左端を上に移動し、第2二段拡大固定レバー208は固定され、第2二段拡大固定レバー208は、第2二段拡大固定端ヒンジ209を介して第2二段拡大出力レバー210の端部を引っ張るように作用し、第2一段拡大出力レバー206は、第2一段出力端ヒンジ207を介して第2二段拡大出力レバー210を突き上げ、第2二段拡大出力レバー210が偏向し、右端が偏向し、上に移動し、第１二段入力端ヒンジ107、第１二段拡大固定端ヒンジ109の左側の円弧口が大きくなり、右の円弧口が小さくなり、第１二段拡大出力レバー110の左端が上に移動し、第２一段出力端ヒンジ207、第２二段拡大固定端ヒンジ209の左側の円弧口が小さくなり、右の円弧口が大きくなり、第２二段拡大出力レバー210の右端が上に移動する。

ステップ4：第１二段拡大出力レバー110は、第1二段出力端ヒンジ111に変位を伝達し、第１二段出力端ヒンジ111を上（直下ではない）に移動させ、第2二段出力端ヒンジ111は、第1出力端112を上に移動させ、第2二段拡大出力レバー210は、第2二段出力端ヒンジ211に変位を伝達し、第2二段出力端ヒンジ211を駆動し、ヒンジ211は上に移動し、第2二段出力端ヒンジ211は第2出力端212を上に移動させる。

第１二段の出力端ヒンジ111の左側の円弧口が小さくなり、右側の円弧口が大きくなり、第２二段の出力端ヒンジ211の左側の円弧口が大きくなり、右側の円弧口が小さくなる。

第1一段拡大固定レバー104、第2二段拡大固定レバー208、第１二段拡大固定レバー108、第2一段拡大固定レバー204が固定接続され、及び第1出力端112、第2出力端212と固定接続し、力の作用により、接続後の第1出力端112、第2出力端212の出力の変位方向が軸方向に向上し、第1一段拡大出力レバー106と第２一段拡大出力レバー206を消去し、第一出力端子112、第二の出力端子212の横方向の変位で、せん断力の発生を回避し、軸方向出力精度を効果的に向上させる。

図7に示すように、本発明における非対称3段拡大構造の構成図である。

非対称三段拡大構造は以下を含み：3つの連結された非対称拡大ユニット1、3つの非対称拡大ユニット1は、それぞれ第1レベルの拡大ユニット、第2レベルの拡大ユニット、第3レベルの拡大ユニットであり、第1段拡大ユニットの入力端ヒンジ13は入力端2に接続され、入力端2は入力レバー5に接続され、第2段拡大ユニットは、入力端ヒンジ13を介して第1段拡大ユニットの拡大出力レバー11の上部を接続し、第3段拡大ユニットは、入力端ヒンジ13を介して第2段拡大ユニットの拡大出力レバー11の上部に接続され、第3段拡大ユニットの拡大固定レバー12は、第1段拡大ユニットの拡大固定レバー12に接続され、3つの非対称拡大ユニット1の拡大固定レバー12は、入力端2の両側に位置し、三段拡大構造の上部は、出力端ヒンジ4を介して出力端3に接続され、出力端3は横方向に配置され、出力端ヒンジ4はフレキシブルヒンジを採用している。

入力端ヒンジ13の拡大出力レバー11の位置を調整することにより、倍率を調整することができる。

図8に示すように、本発明では、本発明の三段マイクロ変位拡大機構の正面構成図であり、図9に示すように、本発明では本発明の三段マイクロ変位拡大機構の立体構造図である。

三段マイクロ変位拡大機構は下記を含み：2つの非対称3段拡大構造は、2つの非対称3段拡大構造の位置が反対に重なって配置され、2つの非対称3段拡大構造が重なった後、2つの接触する入力端2が接続され、2つの接触する入力レバー5が接続され、2つの接触する拡大固定レバー12が接続され、2つの接触する出力端3が接続され、三段マイクロ変位拡大機構の他の非接続部分は自由に動け、入力レバー5はマイクロ変位の導入がしやすい。

2つの非対称三段拡大構造位置が反対で、すなわち非対称三段拡大構造が水平に180°反転した後に別の非対称三段拡大構造となる。

三段マイクロ変位拡大機構の拡大方法、具体的なステップは以下を含み：
第1段拡大ユニットの入力レバー5は、磁歪ドライバの変位出力端子と接続され、拡大固定レバー12は、磁歪ドライバの内部に固定されている。

磁歪ドライバ入力のマイクロ変位は、入力レバー5を介して入力端2に伝達され、入力端2は、第1段拡大ユニットの入力端ヒンジ13に変位を伝達し、第1段拡大ユニットの入力端ヒンジ13は、第1段拡大ユニットの拡大出力レバー11に変位を伝達する。

第1段拡大ユニットの拡大出力レバー11は、2つの第2段拡大ユニットの入力端ヒンジ13に拡大後の変位を伝達し、第2段拡大ユニットの入力端ヒンジ13は、第2段拡大ユニットの拡大出力レバー11に変位を伝達し、第2段拡大ユニットの拡大出力レバー11は偏向が発生し、端が上に移動する。

第2段拡大ユニットの拡大出力レバー11は、拡大後の変位を2つの第3段拡大ユニットの入力端ヒンジ13に伝達し、第3段拡大ユニットの入力端ヒンジ13は、第3段拡大ユニットの拡大出力レバー11に変位を伝達し、第3段拡大ユニットの拡大出力レバー11は偏向が発生し、端が上に移動する。

2つの第3段拡大ユニットの拡大出力レバー11は、拡大後の変位を出力端ヒンジ4に伝達し、出力端ヒンジ4は出力端3を上に移動させ、磁歪ドライバのマイクロ変位の拡大出力を実現する。

第1段拡大ユニットの拡大固定レバー12は、固定され、第1段拡大ユニットの拡大固定端ヒンジ14により、第1段拡大ユニットの拡大出力レバー11の端部を引っ張るように作用し、入力端2は、第1段拡大ユニットの入力端ヒンジ13により、第1段拡大ユニットの拡大出力レバー11を突き上げ、第1段拡大ユニットの拡大出力レバー11に偏向が発生し、第2段拡大ユニットの拡大固定レバー12は固定され、第2段拡大ユニットの拡大固定レバー12は、第2段拡大ユニットの拡大固定端ヒンジ14を介して、第2段拡大ユニットの拡大出力レバー11の端部を引っ張るように作用し、第1段拡大ユニットの拡大出力レバー11は、第2段拡大ユニットの出力端ヒンジ13を介して、第2段拡大ユニットの拡大出力に対して出力され、第2段レバー11が突き出てから、第2段拡大ユニットの拡大出力レバー11が偏向、端が上に移動する。第3段拡大ユニットの拡大固定レバー12は、第3段拡大ユニットの拡大固定端ヒンジ14を介して第3段拡大ユニットの拡大出力レバー11の端部を引っ張るように作用し、第2段拡大ユニットの拡大出力レバー11は、第3段拡大ユニットの出力端ヒンジ13を介して第3段拡大ユニットの拡大出力レバー11を頂部とし、第3段拡大ユニットの拡大出力レバー11を突き上げ、拡大出力レバー11を偏向させ、端が上に移動する。

第1段拡大ユニットの入力端ヒンジ13、第2段拡大ユニットの入力端ヒンジ13、第3段拡大ユニットの入力端ヒンジ13と拡大出力レバー11との接続位置を調整することにより、倍率を変更する。

図10に示すように、本発明における第1非対称3段拡大構造300の構成図である。

本発明の好適な実施の形態2は、第1非対称3段拡大構造300と第2非対称3段拡大構造400とを含む。

第1非対称3段拡大機構300は3段拡大を採用し、その構造は下記を含み：第1入力レバー301、第1入力端302、第1一段入力端ヒンジ303、第1一段拡大固定レバー304、第1一段拡大固定端ヒンジ305、第1一段拡大出力レバー306、第１二段入力端ヒンジ307、第1二段拡大固定レバー308、第1二段拡大固定端ヒンジ309、第1二段拡大出力レバー310、第1三段入力端ヒンジ311、第1三段拡大固定レバー312、第1三段拡大固定端ヒンジ313、第1三段拡大出力レバー314、第1出力端ヒンジ315、第1出力端316。

第1一段入力端ヒンジ303、第1一段拡大固定端ヒンジ305、第1二段入力端ヒンジ307、第1二段拡大固定端ヒンジ309、第1三段入力端ヒンジ311、第1三段拡大固定端ヒンジ313、第1出力端ヒンジ315はフレキシブルヒンジを採用する。

第1入力端302の上部は、第1段入力端ヒンジ303を介して第1一段拡大出力レバー306の底部に接続され、第1一段拡大固定レバー304の上部は、第1一段拡大固定端ヒンジ305を介して第1一段拡大出力レバー306の底部に接続され、第1一段拡大出力レバー306は、横方向に配置され、第1一段拡大固定レバー304は、第1一入力端302の左側に配置され、第1入力端ヒンジ303、第1一段拡大固定端ヒンジ305は、第1一段拡大出力レバー306の左側に位置し、第1二段拡大固定レバー308の上部は、第1二段拡大固定端ヒンジ309を介して第1二段拡大出力レバー310の底部に接続され、第1一段拡大出力レバー306の上部は、第1二段入力端ヒンジ307を介して第1二段拡大出力レバー310の底部に接続され、第1二段拡大出力レバー310は、横向きに配置されて、第1一段拡大出力レバー306の右側には、第1二段入力端ヒンジ307が配置され、第1二段拡大出力レバー310の上部は、第1三段入力端ヒンジ311を介して第1三段拡大出力レバー314の底部に接続され、第1三段拡大固定レバー312は第1三段拡大固定端ヒンジ313を接続し、第1三段拡大固定端ヒンジ313は第1三段拡大出力レバー314の底部に接続され、第1三段拡大固定端ヒンジ313は第3段入力端ヒンジ311の左側に位置し、第1出力端ヒンジ315は、第1三段拡大出力レバー314の上部に接続され、右側に配置され、第1出力端ヒンジ315は、第1出力端316の底部に接続され、第1出力端316は、横方向に配置されている。

図11に示すように、本発明における第２非対称三段拡大構造400の構成図である。

第2非対称3段拡大構造400は、3段拡大を作用し、その機構は第2入力レバー401、第2入力端402、第2段入力端ヒンジ403、第2段拡大固定レバー404、第2段拡大固定端ヒンジ405、第2段拡大出力レバー406、第2二段入力端ヒンジ407、第2二段拡大固定レバー408、第2二段拡大固定端ヒンジ409、第2三段拡大出力レバー410、第2三段入力端ヒンジ411、第2三段拡大固定レバー412、第2三段拡大固定端ヒンジ413、第2三段拡大出力レバー414、第2出力端ヒンジ415、第2出力端子416を含む。

第2一段入力端ヒンジ403、第2一段拡大固定端ヒンジ405、第2二段入力端ヒンジ407、第2二段拡大固定端ヒンジ409、第2三段入力端ヒンジ411、第2三段拡大固定端ヒンジ413、第二出力端ヒンジ415はフレキシブルヒンジを採用し、第2入力端402の上部は、第2一段入力端ヒンジ403を介して第2段拡大出力レバー406の底部に接続され、第2段拡大固定レバー404の上部は、第2一段拡大固定端ヒンジ405を介して第2一段拡大出力レバー406の底部に接続され、第2一段拡大出力レバー406は横方向に配置され、第2一段拡大固定レバー404は第2入力端402の右側に位置し、第2一段入力端ヒンジ403、第2一段拡大固定端ヒンジ405は第2一段拡大出力レバー406の右側に位置し、第2二段拡大固定レバー408の上部は、第2二段拡大固定端ヒンジ409を介して第2二段拡大出力レバー410の下部に接続され、第2一段拡大出力レバー406の上部は、第2二段入力端ヒンジ407を介して第2二段拡大出力レバー410の下部に接続され、第2二段拡大出力レバー410は、横向きに配置され、第2二段拡大固定端ヒンジ409は、第2二段入力端ヒンジ407の左側に位置し、第2三段入力端ヒンジ407は、第2二一段拡大出力レバー406の左側に位置し、第2三段の入力端ヒンジ411は、第2三段の拡大出力レバー410の上部右側に接続され、第2三段の拡大出力レバー414の底部は、第二段の入力端ヒンジ411、第2三段の拡大固定端ヒンジ413は、第2三段の拡大出力レバー414の底部に接続され、第2三段の拡大固定端ヒンジ413は、第2三段の入力端ヒンジ411の右端に位置し、第2三段の拡大固定端に位置する。拡大固定端ヒンジ413は、第2三段拡大固定レバー412と接続され、第2三段拡大固定レバー412は、第2一段拡大固定レバー404と接続され、第2出力端子ヒンジ415は、第2三拡大出力レバー414の上部右側に接続され、第2出力端子416は、第2出力端子ヒンジ415を底部に接続し、第2出力端子416は横方向に配置されている。

第1非対称3段拡大機構300と第2非対称3段拡大機構400では、第1入力レバー301が第2入力レバー401と固定接続され、第1入力端302が第2入力端402と固定接続され、第1出力端子316が第2出力端子416と固定接続され、第1一段拡大固定レバー304、第1三段拡大固定レバー312、第2二段拡大固定レバー408固定接続、第1二段拡大固定レバー308、第2一段拡大固定レバー404、第2三段拡大固定レバー412固定接続する。

三段のマイクロ変位拡大機構の拡大方法は、下記のステップを含む：
ステップ1：第1入力レバー301、第2入力レバー401は、磁歪ドライバの変位出力端に接続し、第1一段拡大固定レバー304、第1三段拡大固定レバー312、第2二段拡大固定レバー408は固定接続、第1二段拡大固定レバー308、第2一段拡大固定レバー404、第2三段拡大固定レバー412は固定接続され、磁歪ドライバの内部に接続されている。第1入力レバー301は、磁歪ドライバ入力のマイクロ変位を第1入力端302に伝達するとともに、第2入力レバー401は磁歪ドライバ入力のマイクロ変位を第2入力端402に伝達する。

ステップ2：第1入力端302は、第1一段入力端ヒンジ303に変位を伝達し、第1一段入力端ヒンジ303は第1一段拡大出力レバー306に変位を伝達するとともに、第2入力端402は第2一段入力端ヒンジ403に変位を伝達し、第2一段入力端ヒンジ403は第2一段拡大出力レバー406に変位を伝達する。第1一段拡大出力レバー306は偏向が発生し、右端が上に移動し、第2一段拡大出力レバー406が偏向し、左端が上に移動する。

第1一段拡大固定レバー304、第2一段拡大固定レバー404の位置は固定され、第1一段拡大固定レバー304と第2一段拡大固定レバー404は固定され、てこ原理を利用し、第1一段拡大固定レバー304は、第1一段拡大固定端ヒンジ305により第1一段拡大出力レバー306の端部を引っ張るように作用し、第1入力端302は、第1一段入力端ヒンジ303によって第1一段拡大出力レバー306を突き上げ、第1一段拡大出力レバー306が偏向し、右端が上に移動し、第2一段拡大固定レバー404は、第2一段拡大固定端ヒンジ405によって第2段拡大出力レバー406の右端を引っ張るように作用し、第2入力端402は、第2一段入力端ヒンジ403により、第2一段拡大出力レバー406の左端を突き上げ、第2一段拡大出力レバー406に偏向が発生し、左端を上に移動する。

第1一段拡大固定端ヒンジ305、第1入力端ヒンジ303の左側の円弧口は小さくなり、右側の円弧口は大きくなり、第2一段拡大固定端ヒンジ405、第2入力端ヒンジ403の左側の円弧口は大きくなり、右側の弧口は小さくなる。

ステップ3：第1一段拡大出力レバー306は、拡大後の変位を第1二段入力端ヒンジ307に伝達し、第1二段入力端ヒンジ307は、第1二段拡大出力レバー310に変位を伝達し、第1二段拡大出力レバー310は偏向が発生し、左端が上に移動し、第2一段拡大出力レバー406は、第2二段入力端ヒンジ407に変位を伝達し、第2二段入力端ヒンジ407に移動し、第2二段拡大出力レバー410に移動し、第2二段拡大出力レバー410に偏向が生じ、右端が上に移動する。

第1二段拡大固定レバー308は固定され、第１二段拡大固定レバー308は、第１二段拡大固定端ヒンジ309により、第１二段拡大出力レバー310の端部を引っ張るように作用し、第１二段拡大出力レバー306は、第１二段入力端ヒンジ307により、第１二段拡大出力レバー310を上に移動し、固定レバー408は、第2二段拡大固定端ヒンジ409により、第2二段拡大固定レバー408が固定され、第2二段拡大固定端ヒンジ409により、第2二段拡大出力レバー410の端部を引っ張るように作用し、第2二段拡大出力レバー406が第2二段入力端ヒンジ407により、第2二段拡大出力レバー410の頂部に作用し、第2二段拡大出力レバー410が偏向し、上に移動する。

第1二段入力端ヒンジ307、第1二段拡大固定端ヒンジ309の左側の円弧口が大きくなり、右の円弧口が小さくなり、第1二段拡大出力レバー310の左端が上に移動し、第2二段入力端ヒンジ407、第2二段拡大固定端ヒンジ409の左側の円弧口が小さくなり、右の円弧口が大きくなり、第2二段拡大出力レバー410の右端が上に移動する。

ステップ4：第1二段拡大出力レバー310は、拡大後の変位を第1三段入力端ヒンジ311に伝達し、第1三段入力端ヒンジ311は、拡大後の変位を第1三段拡大出力レバー314に伝達し、第1三段拡大出力レバー314は第1出力端ヒンジ315に変位を伝達するとともに、第2二段拡大出力レバー410は、第2三段入力端ヒンジ411に変位を伝達する。第2三段入力端ヒンジ411は、拡大後の変位を第2三段拡大出力レバー414に伝達し、第2三段拡大出力レバー414は、第2三出力端ヒンジ415に変位を伝達する。

第1三段入力端ヒンジ311、第1三段拡大固定端ヒンジ313は、左側の円弧口が小さくなり、右側の円弧口が大きくなり、第2三段入力端ヒンジ411、第2三段拡大固定端ヒンジ413は、左の円弧口が大きくなり、右の円弧口が小さくなる。

第1一段拡大固定レバー304、第1三段拡大固定レバー312、第2二段拡大固定レバー408は固定接続され、第1二段拡大固定レバー308、第2一段拡大固定レバー404、第2三段拡大固定レバー412は固定接続され、接続後の第1出力端子316、第2出力端子416が出力する変位方向は軸方向に上向きになり、横方向変位（第1段拡大出力レバー306と第2段拡大出力レバー406、第2段拡大出力レバー310と第2段拡大出力レバー410、第3段拡大出力レバー314、第2段拡大出力レバー414、第1出力端子316、第2出力端子416）をなくし、剪断力の発生を回避し、軸方向出力精度を効果的に向上させる。

ステップ5：第1出力端ヒンジ315は、第1出力端316に変位を伝達し、第1出力端316は上に移動し、第2出力端ヒンジ415は、第2出力端416に変位を伝達し、第2出力端416は上に移動する。

図12に示すように、本発明において、レバー材が軸方向磁場を提供する二段マイクロ変位拡大機構を有する新型アクチュエータの構成図である。

レバー材は軸方向磁場を提供するマイクロ変位拡大機構を備えた新型アクチュエータを提供し、不導磁気ハウジング501、導磁性フレーム502、励磁コイル503、磁歪レバーと永磁導磁気組合体の第１組合体504、第二段マイクロ変位拡大機構、出力レバー505を含む。

励磁コイル503は、第1組合体504の外部にセットされ、励磁コイル503は導磁性フレーム502内に配置され、導磁性フレーム502は第1組合体504と閉じた磁気路を構成し、導磁性フレーム502は不導磁性ハウジング501内に設けられ、導磁性フレーム502を拘束するために導磁性筐体501が設けられ、変位拡大機構の入力レバー5は、第1組合体504がマイクロ変位拡大機構に変位を伝達するために使用され、第2マイクロ変位拡大機構の拡大固定レバー12が導磁フレーム502に接続され、出力レバー11が出力レバー505の後端に接続され、出力レバー505の先端が導磁筐体501の通孔からはみ出し、マイクロ変位拡大機構は、第1組合体504の変位を拡大してから伝達し、出力レバー505を渡し、出力レバー505は変位出力する。

第一組合体504の構造は、導磁体、永久磁石、磁歪レバー、導磁体は複数の導磁性ユニットを含み、永久磁石は複数の永久磁石ユニットを含み、磁歪レバーは複数の磁歪レバーユニットを含み、導磁性ユニットはそれぞれ永久磁気ユニットの両側に接続され、磁石ユニットを構成し、磁気歪みレバーユニットの両側に接続され、後端の導磁性モノマーは導磁性フレーム502を接続し、先端の導磁性モノマーはマイクロ変位拡大機構を接続し、磁石ユニットと磁歪レバーは軸方向に交互に間隔をあけて分布する。

図13に示すように、本発明における骨格が軸方向磁場を提供する二段マイクロ変位拡大機構を有するアクチュエータの構成図である。

骨格は軸方向磁場を提供する2段マイクロ変位拡大機構を有するアクチュエータであり、H型不導磁性筐体601、上端カバー602、下端カバー603、ソレノイド604、第2組合体605、第2段マイクロ変位拡大機構、出力レバー505を含む。

H型不導磁性筐体601の両端が開口し、内壁には止め金6011が設けられ、バッフル6011には入力レバー通孔が設けられ、上部カバー602は先端開口に接続され、上端カバー602は出力バー通孔が設けられ、下端カバー603は後端開口に接続され、ソレノイド604はH型非導磁性ハウジング601内に設置され、バッフル601の後部に位置し、先端はバッフル6011上に、後端は下端カバー603上に突き上げ、ソレノイド604は軸通孔が設けられ、ソレノイド604はコイル6043が巻かれ、軸通壁が設けられ、有永磁石、永久磁石は軸方向通孔に軸方向永久磁界を形成し、軸方向通孔は入力レバー通孔を連結し、第二組合体605は軸通孔内に設置され、第二マイクロ変位拡大機構はH型導磁筐体601内に取り付けられ、バリア601の前部に位置し、第二マイクロ変位拡大機構の入力レバー5は入力レバー通孔に入り、第二組合体605の端部を接続し、出力レバー505の一端は、2段マイクロ変位拡大機構の出力端（拡大出力レバー11）に接続され、もう一端は出力レバーの穴から出ている。

第二組合体605は磁歪レバー材と導磁石の組合体であり、伸縮変位を第二マイクロ変位拡大機構の入力レバー5に伝達し、第二マイクロ変位拡大機構拡大固定レバー12をバッフル6011に接続し、第二マイクロ変位拡大機構は変位拡大後に出力レバー505に伝達し、出力レバー505は変位出力を行う。

図14に示すように、本発明における骨格が軸方向磁場を提供する三段マイクロ変位拡大機構を有するアクチュエータの構成図である。

骨格は軸方向磁場を提供する三段マイクロ変位拡大機構を有するアクチュエータを備えており、H型不導磁性筐体601、上端カバー602、下端カバー603、ソレノイド604、第２組合体605、三段マイクロ変位拡大機構、出力レバー505を含む。

3段マイクロ変位拡大機構は、H型の非導磁性筐体601内に取り付けられ、バッフル6011の前部に位置し、3段変位拡大機構の入力レバー5は、入力レバーの通孔に入り、第2組合体605の端部に接続され、出力レバー505端は、3段マイクロ変位拡大機構の出力端（拡大出力レバー11）に接続され、他端は出力レバーの通孔から突き出ている。第2組合体605は、伸縮変位を三段マイクロ変位拡大機構の入力レバー5に伝達し、三段マイクロ変位拡大機構の拡大固定レバー12は、バッフル6011に接続され、二段マイクロ変位拡大機構は、変位を拡大して出力レバー505に渡し、出力レバー505は変位出力を行う。

図15に示すように、本発明におけるソレノイド604の構成図である。

図15に示すように、本発明におけるソレノイド604の構成図であるソレノイド604は、軸方向永久磁界を提供している（ソレノイドは本来、励磁磁場を提供しており、本発明においては、軸方向永久磁界発生と同時にバイアス磁場を提供しても良い）、磁歪式ブレーキ、駆動器などのデバイスの励磁磁場およびバイアス磁場として提供されている。

ソレノイド604の構造は、支持端面6041、ソレノイド本体6042、コイル6043、支持端面6041がソレノイド本体6042の両端に設けられ、コイル6043がソレノイド本体6042の外壁に設けられ、ソレノイド本体6042は管状構造であり、断熱効果を高めるためにソレノイド本体6042の内壁に断熱層6044が設けられている。

ソレノイド本体6042は、導磁石60421と永久磁石60422と、導磁石60421と永久磁石60422とを環状構造とし、複数の導磁石60421と永久磁石60422とを交互に配置し、接触の端面に接続し、複数の導磁石60421と永久磁石60422は同軸に分布し、内径は同じである。

ソレノイド本体6042の構造は、軸中心を中点とし、両面対称構造となり、コイル6043はワニスワイヤで巻きつけられ、永久磁石60422は少なくとも2組であり、中心点の両側に対称な永久磁石60422は磁気的性質が同じであり、中間点の両端に分布する永久磁石60422の磁気的性質は徐々に低下し、ガイド磁石は3組より多く、軸方向の中心点が両端に分布するガイド磁石60421は、その長さが徐々に増加する。

支持端面6041は、導磁石60421に接続され、断熱層44の材質は非導磁性材料を採用している。

図16に示すように、本発明における外装が軸方向磁場を提供する二段マイクロ変位拡大機構を有するアクチュエータの構成図である。

外筐は軸方向磁場を提供する2段マイクロ変位拡大機構を有するアクチュエータを備えており、不導磁性ハウジング701、導磁性フレーム702、励磁コイル503、第3組合体704、第2段マイクロ変位拡大機構、出力レバー505、不導磁性上端カバー707を含む。

非導磁性ハウジング701の一端が開口し、不導磁性上端カバー707は開口部に設けられ、不導磁性上端カバー707は出力レバー通孔が開き、導磁性フレーム702は、先端に入力レバー貫通孔7023が設けられ、導磁性フレーム702は軸方向永久磁界を形成する。

励磁コイル503は、コイルハウジングと巻線とを含み、巻線にはコイルハウジングの外部が設けられ、コイルハウジングには軸方向通孔が開けられている。

第3組合体704は、磁歪レバー7041と第1の磁石7042とを含み、第2の導磁石7042はそれぞれ磁歪レバー7041の両端に接続され、第3組合体704は、軸方向の穴に取り付けられている。

二段マイクロ変位拡大機構（または三段マイクロ変位拡大機構）は、非導磁性ハウジング701内に設置され、導磁性フレーム702の外側に位置し、入力レバー5は軸方向通孔に伸びて、第一フレーム磁石7042に接続され、出力レバー505端は出力端子（拡大出力レバー11）を接続し、他端は出力レバーの穴から出ている。

軸方向永久磁界を有する導磁性フレーム702、第3組合体704は、閉磁気路を構成する。第3組合体704は、変位を第2マイクロ変位拡大機構に伝達し、第2マイクロ変位拡大機構の固定端（拡大固定レバー12）を導磁性フレーム702に接続し、第2のマイクロ変位拡大機構は、変位を拡大して出力レバー505に渡し、出力レバー505は変位出力を行う。

図17に示すように、本発明における導磁フレーム2の構成図である。

導磁性フレーム702は、第2のフレームの磁石7021と、フレームの永久磁石7022と、複数の第2のフレームの磁石7021と、フレームの永久磁石7022とを間隔をあけて配置し、最初の最後に接続し、端部の第2のフレームの磁石7021の先端に入力レバー通孔7023が開き第2のフレームの磁石7021、フレームの永久磁石7022の数は少なくとも2つである。

本発明で使用される用語は、限定されなく、例示および例示的な用語であり、本発明は、発明の精神または本質から逸脱することなく、様々な形態で具体的に実施できる為、上記実施形態は、いかなる前述の詳細に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって限定される精神および範囲内で広く解釈されるべきであり、特許請求の範囲またはその均等範囲内に含まれるすべての変化および変形は、特許請求の範囲によってカバーされるべきであることを理解されたい。

本発明は、マイクロ変位拡大機構により大きな変位倍率を実現することができ、従来の軸対称方式における拡大効果の無効部分に占める空間を効果的に回避し、マイクロ変位拡大機構の横方向変位を除去するとともに、マイクロ変位拡大機構の体積を大幅に低減し、ドライバを小型化する。

Claims (7)

1. マイクロ変位拡大機構であって、前記マイクロ変位拡大機構は、2組の非対称拡大構造を
   含み、各組の非対称拡大構造は、フレキシブルヒンジで連結された複数の非対称拡大ユニ
   ットを含み、非対称拡大ユニットは非軸対称構造を採用し、マイクロ変位を拡大するため
   に使用され、非対称拡大ユニットは、拡大出力レバー、拡大固定レバー、入力端ヒンジ、
   拡大固定端ヒンジを含み、拡大固定レバーは拡大固定端ヒンジにより、拡大出力レバーの
   下部に接続され、拡大固定端ヒンジは拡大出力レバーの端に近い位置にあり、拡大固定端
   ヒンジは拡大出力レバーの端部を引っ張るように作用し、入力端ヒンジは、拡大出力レバ
   ーの下部に設置され、且つ拡大固定端ヒンジの内側に位置し、入力端ヒンジは拡大出力に
   対して支持の役割を果たし、入力端ヒンジ、拡大固定端ヒンジはフレキシブルヒンジを採
   用し、2つの接触する入力端は固定接続され、2つの接触する出力端は固定接続され、入力
   端は入力端ヒンジに接続されてマイクロ変位を入力し、出力端は拡大出力レバーに接続さ
   れて拡大後の変位を出力し、
   アクチュエータは、非導磁性ハウジング、導磁性フレーム、励磁コイル、組合体、出力レ
   バーを含み、励磁コイルは第１組合体の外部にセットされ、励磁コイルは導磁フレーム内
   に配置され、導磁フレームと組合体は閉磁気回路を構成し、導磁性フレームは非導磁性ハ
   ウジング内に設置され、非導磁性ハウジングにより導磁性フレームが拘束され、第１組合
   体の一端には導磁性フレームが接続され、他端にはマイクロ変位拡大機構の入力レバーが
   接続され、マイクロ変位拡大機構は非導磁性ハウジング内に位置し、組合体は変位をマイ
   クロ変位拡大機構に伝達するために使用され、マイクロ変位拡大機構の固定端は導磁性フ
   レームに接続され、出力端は出力レバーの後端に接続され、出力レバーの先端は磁気ハウ
   ジングの通孔からはみ出され、マイクロ変位拡大機構は、第１組合体の変位を拡大して出
   力レバーに伝達し、出力レバーは変位出力に用いられることを特徴とするマイクロ変位拡
   大機構。
2. 組合体は、磁石、永久磁石、磁歪レバーを含み、磁石は複数の磁性体ユニットを含み、永
   久磁石は複数の永久磁石ユニットを含み、磁歪レバーは複数の磁歪レバーユニットを含み
   、磁石ユニットはそれぞれ永磁性ユニットの両側に接続されて磁石ユニットを構成し、磁
   石ユニットは磁歪レバーユニットの両側に接続され、後端の導磁性ユニットは導磁性フレ
   ームに接続され、先端の磁石ユニットはマイクロ変位拡大機構に接続され、磁石ユニット
   と磁歪レバーは軸方向に交互に間隔をおいて分布されていることを特徴とする請求項１に
   記載のマイクロ変位拡大機構。
3. マイクロ変位拡大機構であって、前記マイクロ変位拡大機構は、2組の非対称拡大構造を
   含み、各組の非対称拡大構造は、フレキシブルヒンジで連結された複数の非対称拡大ユニ
   ットを含み、非対称拡大ユニットは非軸対称構造を採用し、マイクロ変位を拡大するため
   に使用され、非対称拡大ユニットは、拡大出力レバー、拡大固定レバー、入力端ヒンジ、
   拡大固定端ヒンジを含み、拡大固定レバーは拡大固定端ヒンジにより、拡大出力レバーの
   下部に接続され、拡大固定端ヒンジは拡大出力レバーの端に近い位置にあり、拡大固定端
   ヒンジは拡大出力レバーの端部を引っ張るように作用し、入力端ヒンジは、拡大出力レバ
   ーの下部に設置され、且つ拡大固定端ヒンジの内側に位置し、入力端ヒンジは拡大出力に
   対して支持の役割を果たし、入力端ヒンジ、拡大固定端ヒンジはフレキシブルヒンジを採
   用し、2つの接触する入力端は固定接続され、2つの接触する出力端は固定接続され、入力
   端は入力端ヒンジに接続されてマイクロ変位を入力し、出力端は拡大出力レバーに接続さ
   れて拡大後の変位を出力し、
   アクチュエータには非導磁性ハウジング、導磁性フレーム、励磁コイル、組合体、出力レ
   バー、非導磁性上端カバーを含み、非導磁性ハウジングの一端は開口されており、非導磁
   性上端カバーは開口において設置され、非導磁性上端カバーには、出力レバーの貫通孔が
   設置されており、導磁性フレームの上端に入力レバーの貫通孔が設置され、導磁性フレー
   ムは軸方向の永久磁界を形成し、励磁コイルはコイルハウジングと巻線を含み、巻線はコ
   イルハウジングの外部に設けられ、コイルハウジングには軸方向の貫通孔が設置され、。
   組合体は、磁歪レバーと磁体を含み、2つの磁石はそれぞれ磁歪レバーの両端に接続され
   、組合体は軸方向の貫通孔に取り付けられ、マイクロ変位拡大機構は、非導磁性ハウジン
   グ内に取り付けられ、且つ導磁性フレームの外側に位置し、入力レバーは軸方向の貫通孔
   に延伸されて磁石に接続され、出力レバーの一端は出力端子に接続され、他端は出力レバ
   ーの貫通孔からはみ出されることを特徴とするマイクロ変位拡大機構。
4. マイクロ変位拡大機構であって、前記マイクロ変位拡大機構は、2組の非対称拡大構造を
   含み、各組の非対称拡大構造は、フレキシブルヒンジで連結された複数の非対称拡大ユニ
   ットを含み、非対称拡大ユニットは非軸対称構造を採用し、マイクロ変位を拡大するため
   に使用され、非対称拡大ユニットは、拡大出力レバー、拡大固定レバー、入力端ヒンジ、
   拡大固定端ヒンジを含み、拡大固定レバーは拡大固定端ヒンジにより、拡大出力レバーの
   下部に接続され、拡大固定端ヒンジは拡大出力レバーの端に近い位置にあり、拡大固定端
   ヒンジは拡大出力レバーの端部を引っ張るように作用し、入力端ヒンジは、拡大出力レバ
   ーの下部に設置され、且つ拡大固定端ヒンジの内側に位置し、入力端ヒンジは拡大出力に
   対して支持の役割を果たし、入力端ヒンジ、拡大固定端ヒンジはフレキシブルヒンジを採
   用し、2つの接触する入力端は固定接続され、2つの接触する出力端は固定接続され、入力
   端は入力端ヒンジに接続されてマイクロ変位を入力し、出力端は拡大出力レバーに接続さ
   れて拡大後の変位を出力し、
   アクチュエータにはH型非導磁性ハウジング、上端カバー、下端カバー、ソレノイド、組
   合体、出力レバーを含み、H型非導磁性ハウジングの両端が開口され、内壁にはバッフル
   が設置され、バッフルには入力レバーの貫通孔が設置され、上部カバーは先端の開口に接
   続され、上部カバーは出力バーの貫通孔が設置され、下端カバーは後端の開口に接続され
   、ソレノイドはH型の非導磁性ハウジング内に取り付けられ、且つバッフルの後部に位置
   し、その先端はバッフルに当接され、後端は下端カバーに当接され、ソレノイドには軸方
   向の貫通孔が設置され、ソレノイドにはコイルが設置され、軸方向の通孔の外壁には永磁
   石が設置され、軸方向の貫通孔は、入力レバーの貫通孔を連通し、組合体は軸方向の貫通
   孔に取り付けられ、マイクロ変位拡大機構は、H型非導磁性ハウジング内に取り付けられ
   、且つバッフルの前部に位置し、マイクロ変位拡大機構の変位入力レバーは入力レバーの
   通孔に延伸され、組合体の端部に接続され、出力レバーの一端は二段マイクロ変位拡大機
   構の出力端に接続され、他端は出力レバーの貫通孔からはみ出されることを特徴とするマ
   イクロ変位拡大機構。
5. ソレノイドには、支持端面、ソレノイド本体、コイルを含み、支持端面はソレノイド本体
   の両端に設けられ、コイルはソレノイド本体の外壁に設置され、ソレノイド本体は、磁石
   と永久磁石を含み、磁石と永久磁石は環状構造であり、複数の磁石と永久磁石が交互に配
   置され、且つ接触する端面において接続されることを特徴とする請求項４に記載のマイク
   ロ変位拡大機構。
6. 軸方向通孔には断熱層が設置され、ソレノイド本体は管状構造であり、永久磁石は少なく
   とも2組であり、導磁石は少なくとも3組であることを特徴とする請求項４に記載のマイク
   ロ変位拡大機構。
7. 非対称拡大構造は非対称二段拡大構造または非対称三段拡大構造を採用することを特徴と
   する請求項１～６に記載のマイクロ変位拡大機構。

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