JPH01107670A - アクチユエータ - Google Patents

アクチユエータ

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JPH01107670A
JPH01107670A JP63159146A JP15914688A JPH01107670A JP H01107670 A JPH01107670 A JP H01107670A JP 63159146 A JP63159146 A JP 63159146A JP 15914688 A JP15914688 A JP 15914688A JP H01107670 A JPH01107670 A JP H01107670A
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JP
Japan
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drive unit
piezoelectric
pressing force
driven body
piezoelectric drive
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Application number
JP63159146A
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English (en)
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Kenji Mori
健次 森
Hirotake Hirai
洋武 平井
Isao Kobayashi
功 小林
Muneo Kawamoto
川本 宗男
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/0005Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
    • H02N2/001Driving devices, e.g. vibrators
    • H02N2/002Driving devices, e.g. vibrators using only longitudinal or radial modes
    • H02N2/0025Driving devices, e.g. vibrators using only longitudinal or radial modes using combined longitudinal modes
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/0005Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
    • H02N2/0075Electrical details, e.g. drive or control circuits or methods
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/026Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors by pressing one or more vibrators against the driven body
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/10Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
    • H02N2/103Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors by pressing one or more vibrators against the rotor

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧電素子を利用して被駆動体を駆動させるア
クチュエータに関する。
〔従来の技術〕
圧電モータは、圧電素子あるいは電歪索子(以下、これ
らを圧tX素子という、)に交番電圧を印加し、発生す
る振動を利用して接触する被駆動体を摩擦駆動するもの
であり、圧t2索子の高いエネルギ密度を利用すること
などから近年注目され一〇いるものである。
その方式については、JfX理的には振動片型及び進行
波型に大きく分けることが出来る。前者の振動片型の中
でも特に、正逆方向の駆動が可能でしかも高出力の特徴
をもつものとして1本発明者の出願による特開昭60−
200776号公報及び特開昭61−168025号公
報に記載されているように、一対の積層圧電素子で構成
した圧電駆動ユニットをモータの基本要素とする方式が
ある。このアクチュエータの動作原理は、それぞれの圧
電素子に適正な位相差をもつ高周波電圧(周波数:機械
的共振周波数)を印加すると駆動端部が楕円軌跡を描い
て振動し、その振動によって被駆動体を一方向に摩擦駆
動するものである。なお、高周波電圧の位相差を逆にす
れば逆方向に駆動することができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、−上記した技術に係る圧電モータの駆動性能
を実験的に確認したところ、次の点が明らかとなった。
すなわち、基本的に発生できる駆動力F4は、駆動部と
被駆動体との間に働く押し付は力Fhの増加と共に大き
くなるが、押し付は力Fhを更に増加すると、今度は駆
動力F4は逆に減少することが明らかとなった。
従来の圧電モータでは、この押付力を与える手段として
ばね機構を用い、電圧印加の有無にかかわらず常に一定
の押付力が働く構造となっている。
本発明の目的は、駆動部と被駆動体との間の押付力を簡
単な構造で安定に付加することのできるアクチュエータ
を提供することである。
本発明の他の目的は、その押付力を簡単に調整可能なア
クチュエータを提供することである。
本発明の他の目的は、駆動性能を十分に発揮できる高効
率のアクチュエータを提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、圧電駆動ユニットに交流電圧を印加し、この
ユニットに接触して配置される被駆動体を駆動するアク
チュエータにおいて、圧電駆動ユニットと被駆動体との
間の押圧力を調節する押圧力調節手段を設けたことを特
徴とする。この押圧力調節手段としては、具体的には、
圧電駆動ユニットに上記交流電圧に重畳して直流電圧を
印加する駆動電源装置であり、あるいは圧電駆動ユニッ
トに機械的に押圧力を付与するものであっても良い、押
圧力を付与するには、直流電圧を圧電駆動ユニットに印
加すると共に1機械的に押圧力を付与することで行うこ
ともできる。
〔作用〕
直流バイアス電圧を圧電駆動ユニットに印加すると、圧
電駆動ユニットの先端が被駆動体の面の法線方向(被駆
動体方向)に移動する。このため、被駆動体に対する押
付力を付与することができる。
この直流電圧の大きさの調整により、押付力を変更する
ことができ、極めて簡単に調整できる。また、駆動性能
は、押付力によっても変動するが、この押付力を簡単に
調整可能なので、常にその性能を十分発揮できるように
押付力を調整することで、高効率のアクチュエータを実
現できる。
〔実施例〕
以下、本発明を図に示す具体的実施例によって詳細に説
明する。
第1図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。
この実施例における圧電駆動ユニット1は、USP、4
613782に開示されたと同様のものである。すなわ
ち、このユニット1は、一対の積層圧電素子2,3の変
位方向が図中の矢印のように被駆動体4の被駆動面に対
し斜めに交差するようにマウント5上に固定されている
。圧電素子2,3の変位は、変位合成部6によって合成
される。前記変位合成部6は、ジヨイント部として弾性
ヒンジまたは図に示すように板ばねを用いた一対の平行
リンクを直交配置した構造となっており、また前記平行
リンクのそれぞれの一端と前記圧電索子2.3及び前記
マウント5は接着または図に示すようにボルト7による
ボルト締め等の固定手段によって固着されている。前記
変位合成部6の先端には、耐摩耗材料から成る接触駆動
部(駆動端部)8がネジ9等の固定手段によって交換可
能なように前記変位合成部6に固定されている。さらに
、マウント5はボルト10等の固定手段によってベース
11に固定されている。なお、被駆動体4は、自由に回
転可能な従動ローラ40または案内軸受(図示せず)に
よって、駆動ユニット1とは相対的に押し付けられてい
る。
さらに、12及び13は前記圧電索子2,3にパワーを
供給するパワーアンプ、14は位相変換器、15は高周
波発信器、16はコントローラである。さらに、17.
18は加算器、19は直流バイアス電圧発生器である。
次に、この実施例の動作について第1図及び第2図を用
いて説明する。なお、第2図は圧電駆動ユニットの変位
合成部及び駆動端部を模式的に表わしたものである。
最初、圧電素子にかかる電圧がゼロの状態(電源切断時
)において、案内軸受(図示せず)で支持された被駆動
体4と駆動端部8は押付力ゼロでほぼ接するように組立
てられ°Cいるものとする。
この状態では、押付力がゼロであるため、被駆動体は拘
束力を受けず自由に移動するいわゆる空転機能をもつ。
次に、動作させる場合、まず適正な直流バイアス電圧を
両方の圧電素子2,3が伸びる方向に印加する。この時
の圧電素子の変位を第2図に示すようにaとする。フレ
ックスは図示のように平行リンク構造になっているため
、それぞれの微小変位を干渉させずに先端に伝え、その
結果駆動端部8は被駆動体面法線方向にfiaだけ近づ
く。そこで、ベース11を含めた駆動ユニット及び被駆
動体間の機械剛性をKとすると、押付力Fhは次式で表
わされる。
Fh=に−58 ところで、変位aは、圧tti子に印加する直流バイア
ス電圧Vbに比例するため、押付力Fhは直流バイアス
電圧によって任意に調整可能となる。
さらに、被駆動体4を駆動する場合は、上記のように直
流バイアス電圧を印加して押付力を確保した状態で、発
振器15からの共振周波数高周波電圧を位相変換器14
を介して+90°(正転時)あるいは−90° (逆転
時)の位相差をもつ高周波電圧に変換し、それぞれ加算
器17.18を通じて直流バイアス電圧に重畳させ、パ
ワーアンプ12.13を介して圧電素子2,3に印加す
る。
したがって、圧電素子には第3図に示すように電圧が印
加される。この時駆動端8は円軌跡あるいは楕円軌跡(
一般に周回軌跡)を描いて振動し。
接触する被駆動体4を一方向に摩擦駆動する。
さらに、動作中に負荷が変化した場合でも、直流バイア
ス電圧を変化させて押付力を調整し、適正な駆動力を発
生させることが可能となる。あるいは、駆動端8が摩耗
した場合でも、直流バイアス電圧によって駆動端8を押
し出すことによりある程度の摩耗量は補償することがで
きる。
゛ なお、位相変換器14の替りに、高周波電圧の信号
が圧電索子2に行くか3に行くかを正転・逆転に応じて
切り換える機能をもつ信号切換回路を用いても、駆動効
率は位相変換器を用いた場合より低くなるが、被駆動体
を正逆方向に駆動することが可能である。
また、上記の実施例では、空転機能を持たせるために、
印加電圧ゼロの状態で押付力ゼロになるように圧電駆動
ユニットの初期位置決めをしたが。
空転機能が不要な場合は、予め所定の押付力を与える位
置に圧電駆動ユニットを組立て、この状態から直流バイ
アス電圧により押付力を変化させることも可能である。
なお、第1図の実施例においては、被駆動体4の片側に
のみ圧電駆動ユニット1を配置したが。
被駆動体4の両側に上記ユニットを対向させて配置する
構成にした場合は、押付力が被駆動体の軸受に影響を与
えず、高い剛性で押付力を与えることができる。この場
合の実施例の構成の平面図と正面図を第4A図と第4B
図に示す0図において。
la、ibは前述の圧電駆動ユニットで、被駆動体4に
両側に対向させて設けである。なお、被駆動体4の軸受
手段は図示していない、さらに1両ユニットはコの字型
の剛性の高いベース11の内側に固定され、両ユニット
の間隔はシム調整等の手段によって所定の間隔に調整さ
れるものとする。
たとえば、電圧切断に空転機能が必要な場合、所定の間
隔を押し付は力がほぼゼロとなるように設定すればよい
したがって1本実施例によれば、剛性の高いベース上に
圧電駆動ユニットを対向させて設けることによって、コ
ンパクトな構造で、押し付は力を電圧調整できる圧電モ
ータが実現できる。
さらに第1図に示す実施例においては圧電素子を斜交配
置した圧電[1ユニツトを例として挙げたが、特開昭6
1−168025号公報に記載されているような、一対
の圧電素子を平行配置した圧電駆動ユニットについても
、同様に直流バイアス電圧によって押付力をWR整する
ことができる。
続いて1本発明の他の実施例について説明する。
第6A図及び第6B図は本発明の他の実施例を示す平面
図及び正面図である0図において第1図と同一記号は同
一部分を示す。
本実施例は、半湛体製造装置等に使用される精密位置決
め用XY子テーブル駆動機構に本発明を適用した場合の
一軸のみを図示した一例であり。
テーブルの下部に駆動機構をコンパクトに納めである。
第6A図、第6B図において、170はテーブル、18
0a及び180bはテーブル170に固定されたブロッ
ク、19a及び19bは棒状の被駆動体4と前記ブロッ
ク180a及び180bを結合する平行板ばねで、例え
ば図示のようなボルト等によって固着されている。さら
に、被駆動体4の両側には前述の圧電駆動ユニットla
、lbが対設され、該圧電ユニットla、lbはそれぞ
れ平行板ばね20a、21a及び20b、21bを介し
てベースlla及びllbに固定されており、鎖板ばね
20a、20b、21a、21bのばね力で被駆動体4
に押し付けられている。また、前記テーブル170の下
部は例えばころがり案内軸受22a及び22b等の軸受
手段により基盤23に対して直進案内されている。なお
、第6A図についてはテーブル170及び基盤23の図
示を省略し、その外径を2点鎖線で示しである。駆動電
源装置flooは、第1図と同様の構成であり、2つの
圧電駆動ユニットla、lbにFig、3の如き電圧を
印加する。
次に、本実施例の動作について説明する。第6A図の座
標軸x−yは、駆動方向をX、駆動方向に直角すなわち
被駆動体面の法線方向をX方向と定めている。圧電駆動
ユニットla、1))を支える平行板ばね20a、20
b、21a、21bのたわみ量を予め設定することによ
って、押付力を適正な一定の値(例えば、第5A図およ
び第5B図の特性図から望ましい駆動力と駆動速度を与
える押付力Fh)に設定することができる。そこで1両
方の圧電駆動ユニットla、lbの圧電素子に第3図番
こ示す如き、同期した高層波電圧および直流電圧を印加
することにより1両方のユニットに同方向の駆動力を発
生させ、被駆動体4を一方向に駆動することができる。
この場合、直流電圧を調節することにより駆動力の調節
ができる。
なお、圧電駆動ユニットla、lbを支える平行板ばね
20a、20b、21a、21bは、駆動方向(X方向
)には極めて剛性が高いので、駆動力を忠実に被駆動体
4へ伝達することができる。
さらに、被駆動体4の両端は同様に平行板ばね19a、
19bで負荷のテーブル17に連結されており2組み立
て精度あるいは案内精度が不十分゛で中心がずれた場合
でも被駆動体4はX方向に柔であるため、駆動ユニット
の押付力に対しては影響が小さく、常に適正な押付力を
維持することができる。
また、さらに、前記圧ta、駆動ユニットla。
1bを支える平行板ばね20a、20b、21a。
21bは、予め十分な初期たわみを持たせているため、
駆動端部8が多少の摩擦した場合でも、初期の押付力を
ほぼ維持することができる。なお。
板ばわの替りに公知のヒンジJa構を用いても、圧電駆
動ユニットを支持することができる。
続いて、本発明の他の実施例について説明する。
第7A図及び第7B図は本発明の他の実施例を示す平面
図及び正面図である0図において、第6A図、第6B図
と同一記号は同一部分を示す。
第7A図、第7B図に示す実施例においては、一方の圧
電駆動ユニット例えば1aを固定部材24に対して完全
に固定し、他方の圧電駆動ユニット1bのみを、第6A
図の実施例のように平行板ばねで支持し、押付力を加え
るところに特徴がある。なお、被駆動体4の両端は第6
A図の実施例のような平行板ばねでテーブル170に対
して支持されている。
本実施例においても、押付力が安定に付与できることは
勿論であるが、一方の圧電駆動ユニットのマウント部を
完全固定することによって、駆動方向の剛性がさらに増
し、駆動力をより忠実に伝達できる効果がある。もちろ
ん、直流電圧の調整によって、押圧力を任意に変更する
ことができる。
また、テーブル1′70全体の組み立て精度あるいは案
内精度が十分管理されている場合は、被駆動体4の両端
の平行板ばねを省略し、直接テーブル170に被駆動体
4を固定しても押付力変動の影響は少なく、安定に駆動
性能を保持できる。
続いて1本発明の他の実施例について説明する。
第8A図及び第8B図は本発明の他の実施例を示す平面
図及び正面図である0図においては主要部分のみを示し
、第7A図、第7B図と同一記号は同一部分を示す。
第8A図および第8B図に示す実施例においては、圧電
駆動ユニットの支持機構として、前記各実施例の平行板
ばねの替りに、被駆動体4面の法線方向(矢印25の方
向)に沿って自由にスライドする直線運動軸受26を用
い、該軸受26上のブロック27を介して一方の圧電駆
動ユニット1bを設けており、ブロック27の背後から
ねじ28及び皿ばね29(コイルばねでもよい)により
押付力を付与する構造となっている。なお、押付力を正
確に調整するために、ロードセル30を設けてもよい。
本実施例によれば、駆動方向に剛性の高い支持機構を提
供できることは勿論であるが、押付力を正確にしかも容
易に調整できる効果がある。
以上の各実施例は被駆動体がリニア駆動の場合であるが
、被駆動体を回転可能に軸支した構造についても本発明
が適用できることは勿論である。
例えば、第9A図及び第9B図は、本発明の他の実施例
を示す正面図及び側面図である。なお。
駆動装置他の構成は第1図と同様であり1図では省略し
である。本実施例では−、ベアリング31で回転可能に
支持された円板状の被駆動体32の両側を圧電駆動ユニ
ットla、lbで挾み付け、押付力を板ばね20a、2
0b、21a、21bで付与するようにしている。
また、第10図は本発明の他の実施例を示す図であり、
被駆動体としてベアリング(図示せず)で支持された円
筒状ロータ33の内周面を圧電駆動ユニット1aによっ
て駆動するものである0本実施例においても同様に、平
行板ばね20a。
21aによって安定な押付力を付与することができる。
なお、円筒状ロータ33の外周面を圧電駆動ユニットに
より駆動する構成も同様に可能であることはもちろんで
ある。
第11図は、前記第7A図、第7B図に示す実施例にお
いて、平行板ばね支持機構の替りに押圧力を電気的に調
整可能な支持機構34a−34dを設けた本発明の他の
実施例を示す平面図である。
図において、34a、34b、34c、34dは薄板状
圧電素子を表面に設けた板ばねで、電圧の印加によって
いわゆるバイモルフ圧電素子あるいはユニモルフ圧電素
子の原理により曲げ変形を生じ、その結果、圧電駆動ユ
ニット1bの押付力を電気的に調整することができる。
本実施例によれば、圧電モータの負荷状態及び動作状態
に応じて圧電駆動ユニットの押付力を制御できるため、
圧電モータを゛さらに効率良く作動させることができる
また、前述の各実施例で圧電駆動ユニットを対向させて
配置しであるものについては、一方の圧電駆動ユニット
の替りに被駆動体を滑らかに案内する要素1例えばころ
がり案内軸受、すべり案内軸受に替え、他方の圧電駆動
ユニットのみで被駆動体を駆動してもよい。
さらに、第12図は他の実施例を示した図であり、4は
被駆動体(たとえば紙等のシート状搬送体)、40は従
動ローラ、41は案内板、1は振動片1aを先端に設け
た圧電!S動子(圧電駆動ユニット)、100は前記実
施例と同様な駆動電源装置である。
その動作原理は、前記圧電振動子1の共振周波数の交流
電圧を印加し、振動片1aのたわみ振動と合成された先
端の楕円振動により被駆動体4を搬送するものである。
この場合、前記圧電振動子1を従動ローラ40との間の
押付力によって搬送性能は大きく影響を受けるため、前
記各実施例と同様に、圧電素子の駆動電圧の直流電圧を
重畳させ、押付力を調整して動作条件の最適化、安定化
を図ることができる。
また、第13図は他実施例を示した図であり、4は被駆
動体(たとえばシート状搬送体)、40は従動ローラ、
42は振動板、43,44.45は前記振動板42に接
着された圧電板である。前記振動板42は、前記圧電板
43の面方向伸縮により、第14図の(a)のような面
方向(X方向)振動(LLモードと呼ぶ)を発生し、同
時に前記圧電板44.45の伸縮により第14図の(b
)のような面外(y方向)屈曲振動(B2モードと呼ぶ
)を発生し、それらの90”位相差励振によってA点に
おいて楕円軌跡の振動を作り出すことができる。これに
よって、従動ローラ40との間に挾まれた被駆動体4を
搬送するものである。なお、圧電板44と45は分極方
向を逆にし、同一電圧に対して伸縮が逆になるようにし
である。
前記圧電板44及び45に対して、直流バイアス電圧を
印加することにより前記振動板42に定常的な1曲変形
を起こし、従動ローラとの押付力を調整することができ
る。
第15図は本発明の更に他の実施例を示す図である。こ
の図において、第1図と同様の符号は同様の機器を示す
、40aと40bは従動ローラ。
1aと1bは圧電駆動ユニットを示す、存在センサ50
は、シート状物体70の搬送方向において。
圧電駆動ユニットより上流側に設置されている。
したがって、シート状物体(以下、シートという、)7
0が圧電駆動ユニット入側に存在しているときのみ、ス
イッチ手段57をオンする。速度センサ51は、シート
搬送速度を検出するためのものであり、この例では従動
ローラの回動状態からその速度を検知する。52と53
は、ロードセルの如き圧力センサであり、左右の押圧力
Pt、 Pzを検出する。平均値回路54は押圧力Pを
検出する。なお、Pの検出は、少なくとも1個の圧力セ
ンサのみで十分である0図示はしないが、Px*P2を
検出しているのは、左右のバランスをある範囲内に保つ
ためである。加算器55は、目標速度Voと検出速度V
とを図示した符号で加算(すなわち、Vo−V)する、
加算器56は目標押圧力Poと検出抑圧力Pとを図示し
た符号で加算(すなわち、Pa−P)する、58と59
は夫々変換器である。60は加算器である0元本的には
、上述した実施例と同様に押圧力を簡単に調整すること
ができるが、この実施例では次のような押圧力調整をし
ている。まず、シート70が入側に存在しない場合には
、センサ50がスイッチ手段  257をオンしないの
で、不必要な電力が圧電駆動ユニットに加わるのを防止
している。また、シート70の搬送中においては、速度
センサ51の出力が目標速度Voになるように1周波数
および直流バイアス電圧を調節する。速度制御のために
は。
基本的には高周波発振器15の周波数や電圧値を変更す
れば良い。この例では、変換器58を介して直流バイア
ス電圧を調節することによってもできるようにしである
。また、圧力センサにより押圧力を測定し、この値Pが
目標値Poとなるように直流バイアス電圧を制御してい
る。これにより、安定した駆動並びに高効率運転が可能
となる。
〔発明の効果〕
以上述べたように1本発明によれば、圧電モータの駆動
体と被駆動体との間の押付力が、各圧電素子に直流バイ
アス電圧を印加することによって電気的に調整可能とな
るため、構造を複雑化せずに負荷変動に応じた適正な駆
動力を発生し圧電モータの駆動性能を十分に発揮するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示すブロック構成図であ
る。 第2図は、第1図における圧電駆動ユニットの駆動状層
を説明するための図である。 第3図は、°圧電駆動ユニットに供給する電圧の波形図
の一例を示す図である。 第4A図および第4B図は1本発明の他の実施例を示す
図であり、第4A図は平面図、第4B図は正面図を示す
。 第5A図は、押付力(抑圧力)とUjA動力との関係を
示す特性図である。 第5B図は押圧力と駆動速度との関係を示す特性図であ
る。 第6A図および第6B図は本発明の他の実施例を示す図
であり、第6A図は平面図、第6B図は正面図を示す。 第7A図および第7B図は本発明の他の実施例を示す図
であり、第7A図は平面図、第7B図は正面図を示す。 第8A図および第8B図は本発明の他の実施例を示す図
であり、第8A図は平面図、第8B図は正面図を示す。 第9A図および第9B図は本発明の他の実施例を示す図
であり、第9Ali!は平面図、第9B図は正面図を示
す。 第10図は本発明の他の実施例を示す図である。 第11図は本発明の他の実施例を示す図である。 第12図は本発明の他の実施例を示す図である。 第13図は本発明の他の実施例を示す図であり、第14
図は第13図の実施例の動作説明のための図である。 第15図は本発明の他の実施例を示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.圧電駆動ユニツトに交流電圧を印加し、該ユニツト
    に接触して配される被駆動体を駆動するアクチユエータ
    において、該ユニツトと該被駆動体との間の押圧力を調
    節する押圧力調節手段を設けたアクチユエータ。 2.請求項1記載のアクチユエータにおいて、前記押圧
    力調節手段は、該ユニツトに直流電圧を印加する駆動電
    源装置であることを特徴とするアクチユエータ。 3.印加電圧ゼロの場合の前記圧電駆動ユニツトと前記
    被駆動体が、互いの押付力がほぼゼロとなるようにほぼ
    接触して配置されていることを特徴とする請求項1記載
    のアクチユエータ。 4.前記被駆動体の両側に前記圧電駆動ユニツトを対向
    させて構成したことを特徴とする請求項1記載のアクチ
    ユエータ。 5.請求項2記載のアクチユエータにおいて、前記駆動
    電源装置は、前記直流電圧および前記交流電圧を重ね合
    せて前記圧電駆動ユニツトに供給することを特徴とする
    アクチユエータ。 6.請求項1記載のアクチユエータにおいて、前記圧電
    駆動ユニツトが前記被駆動体の駆動方向には剛性が高く
    駆動面の法線方向には剛性が低い支持機構によつて支持
    される構成としたことを特徴とするアクチユエータ。 7.請求項6記載のアクチユエータにおいて、前記圧電
    駆動ユニツトの支持機構を被駆動体の駆動方向にほぼ平
    行な平行板ばねとし、被駆動体への押付力の一部を該板
    ばねのたわみ量によつて付与するようにしたアクチユエ
    ータ。 8.前記被駆動体をその駆動方向には剛で駆動面の法線
    方向には柔な平行板ばね機構で負荷に連結した請求項1
    記載のアクチユエータ。 9.請求項4記載のアクチユエータにおいて、前記被駆
    動体を介して対向させて配設された一方の圧電駆動ユニ
    ツトを固定し、他方の圧電駆動ユニツトで押圧力を付与
    するようにしたアクチユエータ。 10.前記圧電ユニツトの支持機構として直線運動軸受
    け及び押圧力を付与するばね機構を備えた請求項1記載
    のアクチユエータ。 11.前記圧電駆動ユニツトの支持機構として電気的に
    押圧力調整可能な機構を備えた請求項1記載のアクチユ
    エータ。 12.前記圧電駆動ユニツトの支持機構として圧電素子
    によつて曲げ変形を受ける平行板ばねを用いた請求項1
    1記載のアクチユエータ。 13.積層型圧電素子を組合わた圧電駆動ユニツトの先
    端に周回軌跡を発生させ接触する被駆動体を駆動するア
    クチユエータにおいて、前記圧電素子に直流バイアス電
    圧を印加し、前記直流バイアス電圧を変えることによつ
    て圧電駆動ユニツトと被駆動体との間の押付け力を調整
    可能にしたことを特徴とするアクチユエータ。 14.印加電圧ゼロの場合の圧電駆動ユニツトと被駆動
    体が、互いの押付力がほぼゼロとなるようにほぼ接触し
    て配置されていることを特徴とする請求項13記載のア
    クチユエータ。 15.被駆動体の面側に圧電駆動ユニツトを対向させて
    構成したことを特徴とする請求項13記載のアクチユエ
    ータ。 16.圧電素子を組み込んだ圧電駆動ユニツトの先端に
    周回軌跡を発生させ接触する被駆動体を駆動するアクチ
    ユエータにおいて、少なくとも一つの圧電駆動ユニツト
    が被駆動体の駆動方向には剛性が高く駆動面の法線方向
    には剛性が低い支持機構によつて支持される構成とし、
    該圧電素子に対し、該周回軌路を発生させるための交流
    電圧を発生する交流電源装置と、該圧電素子に対し、該
    被駆動体と該圧電駆動ユニツトの間の押圧力を発生する
    直流電源装置とを設けたアクチユエータ。 17.前記圧電駆動ユニツトの支持機構を被駆動体の駆
    動方向にほぼ平行な平行板ばねとし、被駆動体への押付
    力を該板ばねのたわみ量によつて付与するようにした請
    求項16記載のアクチユエータ。 18.前記被駆動体をその駆動方向には剛で駆動面の法
    線方向には柔な平行板ばね機構で負荷に連結した請求項
    16記載のアクチユエータ。 19.被駆動体と接触して配される圧電駆動ユニツトと
    、該圧電駆動ユニツトを支持する支持手段と、該圧電駆
    動ユニツトに駆動用の交流電圧および該被駆動体と該圧
    電駆動ユニツトとの間の押圧力の調整のための直流電圧
    とを重ね合せて供給する駆動電源装置とを含んでいるア
    クチユエータ。 2.請求項19記載のアクチユエータにおいて、該駆動
    電源装置は、前記直流電圧と前記交流電圧の少なくとも
    いずれかを調節可能なコントローラを含むことを特徴と
    するアクチユエータ。 21.前記圧電ユニツトの支持手段として直線運動軸受
    け及び押圧力を付与するばね機構を備えた請求項19記
    載のアクチユエータ。 22.前記圧電駆動ユニツトの支持手段として電気的に
    押圧力調整可能な機構を備えた請求項19記載のアクチ
    ユエータ。 23.前記圧電駆動ユニツトの支持手段として圧電素子
    によつて曲げ変形を受ける平行板ばねを用いた請求項1
    9記載のアクチユエータ。
JP63159146A 1987-07-01 1988-06-29 アクチユエータ Pending JPH01107670A (ja)

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