JPH01169184A - Piezoelectric actuator - Google Patents

Piezoelectric actuator

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Publication number
JPH01169184A
JPH01169184A JP32864487A JP32864487A JPH01169184A JP H01169184 A JPH01169184 A JP H01169184A JP 32864487 A JP32864487 A JP 32864487A JP 32864487 A JP32864487 A JP 32864487A JP H01169184 A JPH01169184 A JP H01169184A
Authority
JP
Japan
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output
pair
piezoelectric element
displacement
links
Prior art date
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Pending
Application number
JP32864487A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshitake Suzuki
利武 鈴木
Norio Komoda
薦田 紀雄
Toru Oda
小田 亨
Motoo Harada
原田 基生
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Priority to US07/283,386 priority patent/US4929859A/en
Priority to EP88121127A priority patent/EP0325764A3/en
Publication of JPH01169184A publication Critical patent/JPH01169184A/en
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  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To drive a driven member to be positioned accurately further in a good response by providing the first displacement magnifying mechanism adapted to one end of a piezoelectric element and the second displacement magnifying mechanism having a pair of links pivotally moving connected to an output member. CONSTITUTION:A yoke-shaped member 80, having a pair of input arms and a pair of output arms 100 and 102, fixedly surrounds the first displacement magnifying mechanisms 128 and 130 spreading a relative displacement amount along the axial line of another end 50b of a piezoelectric element 50 as the pivotal movement around elastic hinges 96 and 98 in the point end of the output arms 100, 102. While a pair of links 110 and 112 fixedly surround the second displacement magnifying mechanism 132 reciprocating an output member 120 along an axial line 34.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、アクチュエータに係り、更に詳細には例えば
油圧サーボ弁のアクチュエータとして使用されるに適し
た圧電式アクチュエータに係る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to actuators, and more particularly to piezoelectric actuators suitable for use, for example, as actuators for hydraulic servo valves.

従来の技術 高応答の油圧サーボ弁のアクチュエータとして従来より
フォースモータが使用さ−れており、弁のスプールが直
動式にフォースモータにより駆動されるようになってい
る。またサーボ弁等の作動を高速化すべく、例えば積層
型圧電素子とその微小変位をてこ作用により拡大する変
位拡大機構とが組込まれた一段変位拡大式の圧電式アク
チュエータが既に提案されており、またアクチュエータ
の出力変位を大きくし、更に一層被駆動部材の駆動を高
速化すべく、例えば実開昭61−44080号公報や実
開昭61−103679号公報に記載されている如く、
二段の変位拡大機構が組込まれた圧電式アクチュエータ
が既に知られている。
Prior Art A force motor has been used as an actuator for a high-response hydraulic servo valve, and the spool of the valve is driven by the force motor in a direct-acting manner. Furthermore, in order to speed up the operation of servo valves and the like, a single-stage displacement magnifying type piezoelectric actuator has already been proposed, which incorporates, for example, a laminated piezoelectric element and a displacement magnifying mechanism that magnifies its minute displacement by lever action. In order to increase the output displacement of the actuator and further speed up the driving of the driven member, as described in, for example, Japanese Utility Model Application No. 61-44080 and Japanese Utility Model Application No. 61-103679,
A piezoelectric actuator incorporating a two-stage displacement amplification mechanism is already known.

発明が解決しようとする問題点 しかし実開昭61−44080号公報に記載された構造
に於ては、第二段目の変位拡大がノズル及びフラッパを
使用して流体圧によって行なわれるため、てこ作用を利
用したものよりも応答性が悪いという問題がある。また
この公報の第1図及び第5図に示された実施例に於ては
、互いに逆方向に作用する二つの圧電素子が使用されて
いる。
Problems to be Solved by the Invention However, in the structure described in Japanese Utility Model Application Publication No. 61-44080, since the displacement expansion in the second stage is performed by fluid pressure using a nozzle and a flapper, it is difficult to use a lever. There is a problem that the response is worse than the one that uses action. Furthermore, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 5 of this publication, two piezoelectric elements are used that act in opposite directions.

従ってかかる構造の場合には二つの圧電素子への制御信
号が相互にタイミングよく正確に制御されなければ、ア
クチュエータが適正に且正確に作動しないという問題が
ある。また実開昭61−103679号公報に記載され
た構造に於ては、第一段目の変位拡大機構に於てもレバ
ーが支点に接触するてこ機構が使用されており、圧電素
子の出力変位は非常に小さく、またレバーが支点の周り
に枢動し始める際にこれら相互の間に遊びが生じるため
、第一段目の変位拡大を正確に行うことができず、従っ
て被駆動部材を正確に駆動し位置決めすることが困難で
ある。
Therefore, in the case of such a structure, there is a problem that unless the control signals to the two piezoelectric elements are mutually controlled accurately and in a timely manner, the actuator will not operate properly and accurately. Furthermore, in the structure described in Japanese Utility Model Application Publication No. 61-103679, a lever mechanism in which the lever contacts the fulcrum is also used in the first stage displacement magnification mechanism, and the output displacement of the piezoelectric element is are very small, and because there is play between them when the lever begins to pivot around the fulcrum, it is not possible to perform the first stage of displacement expansion accurately, and therefore the driven member cannot be accurately adjusted. It is difficult to drive and position.

また実開昭61−50448号公報には、第一段目の変
位拡大機構が弾性ヒンジを支点とするてこ機構であり、
第二段目の変位拡大機構がばねの弾性変形を利用した機
構であり、これにょ°り印字ピンが圧電素子への制御信
号に応じて高速度にて駆動されるよう構成された印字ハ
ンマが記載されている。しかしこの印字ハンマに於ては
、板ばねの剛性を上げないとその共振点が低くなり、ま
た板ばねの剛性を上げると第一段の変位拡大機構のレバ
ーアームが互いに離れる方向へ押し拡げられてしまい、
従って正確且円滑な作動ができなくなり、更には第二段
目の変位拡大が板ばねの弾性変形によって行なわれるた
め、それに連結される被駆動部材の位置決めを正確に行
うことができず、従ってこの構造をアクチュエータに適
用しても正確に且応答性よく被駆動部材を駆動し位置決
めすることはできない。
Further, in Japanese Utility Model Application Publication No. 61-50448, the first stage displacement amplifying mechanism is a lever mechanism using an elastic hinge as a fulcrum,
The second stage displacement magnification mechanism is a mechanism that utilizes the elastic deformation of a spring, and a printing hammer configured so that the printing pin is driven at high speed according to the control signal to the piezoelectric element. Are listed. However, in this printing hammer, unless the rigidity of the leaf spring is increased, its resonance point will be lowered, and if the rigidity of the leaf spring is increased, the lever arms of the first stage displacement magnification mechanism will be pushed apart from each other. I ended up
Therefore, accurate and smooth operation is no longer possible, and furthermore, since the displacement expansion in the second stage is performed by elastic deformation of the leaf spring, it is impossible to accurately position the driven member connected to it. Even if this structure is applied to an actuator, it is not possible to drive and position the driven member accurately and responsively.

本発明は、従来の圧電式アクチュエータに於ける上述の
如き問題に鑑み、正確に且応答性よく被駆動部材を駆動
し位置決めすることが・でき、コンパクトで紙庫であり
、−シかも耐久性に優れた圧電式アクチュエータを提供
することを目的としている。     −2 問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本発明によれば、軸線に沿って往復
動する被駆動部材に連結されるよう構成された出力部材
と、実質的に前記軸線に沿って配設された圧電素子と、
前記圧電素子の一端を支持するリテーナと、前記リテー
ナにより支持された弾性ヒンジにより枢支された一対の
入力アーム及び一対の出力アームを有し前記入力アーム
は前記圧電素子の他端に当接する第一の変位拡大機構と
、一端にて前記出力アームの先端に枢着され他端にて互
いに枢着されると共に前記出力部材に枢動連結された一
対のリンクを有する第二の変位拡大機構とを含む圧電式
アクチュエータによって達成される。
In view of the above-mentioned problems with conventional piezoelectric actuators, the present invention is capable of accurately and responsively driving and positioning a driven member, is compact, has a paper storage, and is durable. The aim is to provide an excellent piezoelectric actuator for -2 Means for Solving the Problems According to the present invention, an output member configured to be connected to a driven member that reciprocates along an axis, and an output member configured to be connected to a driven member that reciprocates along an axis; a piezoelectric element arranged along the
a retainer that supports one end of the piezoelectric element; a pair of input arms and a pair of output arms that are pivotally supported by an elastic hinge supported by the retainer; a second displacement amplifying mechanism having a pair of links pivotally connected to the tip of the output arm at one end, pivotally connected to each other at the other end, and pivotally connected to the output member; This is accomplished by a piezoelectric actuator that includes.

上述の如き構成によれば、弾性ヒンジを支点とする第一
の変位拡大機構によりてこ作用によって圧電素子の変位
が正確に拡大され、またかくして拡大された変位が第二
の変位拡大機構によって更に拡大されるので、第一の変
位拡大機構としてレバーが支点に直接接触する構造が採
用される場合に比して、正確に被駆動部材を駆動し位置
決めすることができる。また第二の圧電素子は機械式に
変位を拡大する構造であるので、二段目の変位拡大が流
体圧によって行われる場合に比してアクチュエータの応
答性を向上させることができる。また圧電素子は一つで
あってよく、従って圧電素子が複数個使用される場合に
比してアクチュエータを低置に構成することができ、ま
た圧電素子への通電制御を容易に行うことができる。ま
た圧電素子はリテーナ及び第一の変位拡大機構の入力ア
ームより実質的に軸線に沿う方向のみの圧縮応力を及ぼ
され、曲げ応力や剪断応力を受けることがないので、圧
電素子の耐久性を向上させることができ、これによりア
クチュエータの耐久性を向上させることができる。
According to the above-described configuration, the displacement of the piezoelectric element is accurately magnified by the lever action of the first displacement magnifying mechanism using the elastic hinge as a fulcrum, and the displacement thus magnified is further magnified by the second displacement magnifying mechanism. Therefore, the driven member can be driven and positioned more accurately than when a structure in which the lever directly contacts the fulcrum is adopted as the first displacement amplifying mechanism. Further, since the second piezoelectric element has a structure that mechanically expands the displacement, the responsiveness of the actuator can be improved compared to a case where the second stage displacement is expanded by fluid pressure. In addition, only one piezoelectric element is required, so the actuator can be configured at a lower position than when multiple piezoelectric elements are used, and energization to the piezoelectric element can be easily controlled. . In addition, the piezoelectric element is subjected to compressive stress only in the direction along the axis from the retainer and the input arm of the first displacement amplification mechanism, and is not subjected to bending stress or shear stress, improving the durability of the piezoelectric element. This can improve the durability of the actuator.

また一つの圧電素子に対しそれぞれ対をなす構造の第−
及び第二の変位拡大機構が組込まれているので、これら
が対をなさない構造の場合に比して出力部材等に過剰の
摺動抵抗を与えることがなく、これによりアクチュエー
タの円滑な作動を確保することができる。
Also, each piezoelectric element has a pair of structures.
Since the second displacement magnification mechanism and the second displacement magnification mechanism are incorporated, excessive sliding resistance is not applied to the output member etc. compared to a structure in which these mechanisms do not form a pair, thereby ensuring smooth operation of the actuator. can be secured.

更に第二の変位拡大機構はてこ作用又はトグル作用によ
り変位の拡大を行うようになっているので、第二の変位
拡大機構に板ばねが使用される場合に比して遥かに正確
に被駆動部材の駆動及び位置決めを行うことができる。
Furthermore, since the second displacement amplifying mechanism is adapted to amplify the displacement by a lever action or a toggle action, it can be driven much more accurately than when a leaf spring is used for the second displacement amplifying mechanism. The member can be driven and positioned.

本発明の一つの詳細な特徴によれば、出力アームは実質
的に圧電素子に沿って延在している。第一の変位拡大機
構の構造上出力アームの長さは比較的長くならざるを得
ないが、上述の如き構成によれば、その出力アームが実
質的に圧電素子に沿って延在することにより、そうでな
い場合に比してアクチュエータをコンパクトに構成する
ことができる。
According to one detailed feature of the invention, the output arm extends substantially along the piezoelectric element. Due to the structure of the first displacement magnification mechanism, the length of the output arm must be relatively long, but according to the above configuration, the output arm extends substantially along the piezoelectric element. , the actuator can be configured more compactly than in the case otherwise.

本発明の他の一つの詳細な特徴によれば、一対の入力ア
ーム、一対の出力アーム、及び一対のリンクはそれぞれ
相互に実質的に前記軸線に対し対称に配置されている。
According to another detailed feature of the invention, the pair of input arms, the pair of output arms, and the pair of links are each disposed substantially symmetrically to each other with respect to the axis.

かがる構成によれば、圧電素子に曲げ応力等が作用する
虞れを更に一層低減することができ、またアクチュエー
タの作動を円滑に行わせることができる。
According to the bending configuration, it is possible to further reduce the possibility that bending stress or the like will be applied to the piezoelectric element, and the actuator can be operated smoothly.

本発明の更に他の一つの詳細な特徴によれば、一対のリ
ンクは枢軸により出力アーム及び出力部材に連結されて
いる。がががる構成によれば、リンクが弾性ヒンジによ
り5連結される場合に比して抵抗が小さく、従ってリン
クは容易に且円滑に枢動することができるので、第一の
変位拡大機構の出力アームの変位を出力部材の変位に変
換する変換効率を向上させることができる。
According to yet another detailed feature of the invention, the pair of links are pivotally connected to the output arm and the output member. According to the rattling configuration, the resistance is smaller than when the links are connected five times by elastic hinges, and therefore the links can pivot easily and smoothly. The conversion efficiency of converting the displacement of the output arm into the displacement of the output member can be improved.

また本発明の更に他の一つの詳細な特徴によれば、一対
のリンクは弾性ヒンジにより出力アーム及び出力部材に
連結されている。ががる構成によれば、リンクが枢軸に
より連結される場合に比して枢動開始時の遊びを低減し
得るので、アクチュエータの正確な作動を確保すること
ができる。
According to yet another detailed feature of the invention, the pair of links are connected to the output arm and the output member by a resilient hinge. According to the swinging configuration, play at the start of pivoting can be reduced compared to a case where the links are connected by a pivot, so that accurate operation of the actuator can be ensured.

また本発明の更に他の一つの詳細な特徴によれば、一対
のリンクはそれぞれリテーナにより支持された弾性ヒン
ジにより枢支されている。かがる構成によれば、第二の
変位拡大機構はで二作用にて第二段目の変位拡大を行う
According to yet another detailed feature of the invention, each of the pair of links is pivotally supported by a resilient hinge supported by a retainer. According to this configuration, the second displacement amplification mechanism performs the second stage displacement amplification by two actions.

本発明の更に他の一つの詳細な特徴によれば、出力部材
は被駆動部材に枢動連結されるよう構成されている。か
かる構成によれば、出力部材が軸線に必ずしも正確に整
合して配置されていない場合や、一対のリンクより出力
部材に与えられる力が相互に相違している場合にも、ア
クチュエータの円滑な作動を確保することができる。
According to yet another detailed feature of the invention, the output member is configured to be pivotally connected to the driven member. According to this configuration, the actuator can operate smoothly even when the output member is not arranged in exact alignment with the axis or when the forces applied to the output member by a pair of links are different from each other. can be ensured.

尚本明細書に於て、「有効アーム長さ」とは、第−及び
第二の変位拡大機構のアーム等がてこ作用やトグル作用
にて変位の拡大を行う場合の理論的なアーム長さを意味
し、例えばアームの両端の枢軸の中心又は弾性ヒンジの
中心の間の距離を指す。また本明細書に於て、「圧電素
子」とは、入力される電気信号の電圧若しくは電流を制
御されることにより、所定の方向の体積を増減する物性
を有する素子を意味する。
In this specification, "effective arm length" refers to the theoretical arm length when the arms of the first and second displacement amplifying mechanisms expand the displacement by lever action or toggle action. , and refers to, for example, the distance between the pivot centers of the ends of the arm or the centers of the elastic hinges. Furthermore, in this specification, the term "piezoelectric element" refers to an element that has the physical property of increasing or decreasing its volume in a predetermined direction by controlling the voltage or current of an input electrical signal.

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention will be explained in detail below by way of example embodiments with reference to the accompanying figures.

実施例 第1図及び第2図はそれぞれ油圧サーボ弁に適用された
本発明による圧電式アクチュエータの一つの実施例を示
す射口的縦断面図及び平断面図、第3図乃至第5図はそ
れぞれ第1図の線■−■、第2図の線IV−IV、線v
−■に沿う断面図、第6図は第1図乃至第5図に示され
た実施例の第二の変位拡大機構を示す斜視図である。
Embodiment FIGS. 1 and 2 are vertical sectional views and plan sectional views, respectively, showing one embodiment of the piezoelectric actuator according to the present invention applied to a hydraulic servo valve, and FIGS. 3 to 5 are Line ■-■ in Figure 1, line IV-IV in Figure 2, and line v, respectively.
6 is a perspective view showing the second displacement magnification mechanism of the embodiment shown in FIGS. 1 to 5.

これらの図に於て、10はアクチュエータを全体的に示
しており、12はアクチュエータにより制御されるスプ
ール弁を示している。スプール弁12は弁ハウジング1
4を含み、該ハウジング内にはスリーブ16が嵌入され
ている。ハウジング及びスリーブは互いに共働して油圧
供給油路18と制御油路20及び22とリターン油路2
4及び26とを郭定しており、図には詳細には示されて
いないがこれらの油路はそれぞれボート28.30a、
30b、32に連通している。スリーブ16には軸線3
4に沿って往復動可能に弁要素としてのスプール36が
嵌合しており、スプールは軸線に沿って変位することに
より作動油の流れ方向及び流量を制御するようになって
いる。
In these figures, 10 generally indicates an actuator, and 12 indicates a spool valve controlled by the actuator. The spool valve 12 is the valve housing 1
4, and a sleeve 16 is fitted into the housing. The housing and sleeve cooperate with each other to provide hydraulic supply oil passage 18, control oil passages 20 and 22, and return oil passage 2.
4 and 26, and although not shown in detail in the figure, these oil passages are connected to boats 28.30a and 26, respectively.
30b and 32. The sleeve 16 has an axis 3
A spool 36 as a valve element is fitted so as to be able to reciprocate along 4, and the spool controls the flow direction and flow rate of the hydraulic oil by displacing along the axis.

弁ハウジング14は一端にてアクチュエータのハウジン
グ38の一端にボルト40により一体的に連結されてい
る。また弁ハウジングは通路42及び44を有しており
、これらの通路によりそれぞれ油路24及び26がハウ
ジング38の内部と連通接続されている。弁ハウジング
14の他端には内部にセンサ46を収容するハウジング
48が一体的に連結されており、センサ46はスプール
36の位置を検出し、それを示す信号を図には示されて
いない制御装置へ出力するようになっている。
Valve housing 14 is integrally connected at one end to one end of actuator housing 38 by bolt 40 . The valve housing also has passages 42 and 44 that connect the oil passages 24 and 26, respectively, to the interior of the housing 38. A housing 48 housing a sensor 46 therein is integrally connected to the other end of the valve housing 14, and the sensor 46 detects the position of the spool 36 and sends a signal indicating the position to a control (not shown). It is designed to output to the device.

ハウジング38内には実質的に軸線34に沿って、即ち
両端間の相対変位が実質的に軸線に沿って生じるよう圧
電素子50が配置されている。圧電素子50の一端50
a(弁12の側の端部)はリテーナ52の支持部52a
に当接し、これにより支持されている。リテーナ52は
フランジ部54を有しており、該フランジ部の外周面に
て軸線34に沿って往復動可能にハウジング38の内周
面に当接している。またリテーナは軸4134に対し対
称の位置に一対のアーム部56及び58を有しており、
これらのアーム部の先端にはそれ□ぞれフランジ部60
及び62が一体に設けられている。
A piezoelectric element 50 is disposed within the housing 38 substantially along the axis 34, ie, such that relative displacement between the ends occurs substantially along the axis. One end 50 of the piezoelectric element 50
a (the end on the side of the valve 12) is the support portion 52a of the retainer 52;
is in contact with and is supported by this. The retainer 52 has a flange portion 54, and the outer peripheral surface of the flange portion contacts the inner peripheral surface of the housing 38 so as to be reciprocating along the axis 34. The retainer also has a pair of arm portions 56 and 58 located symmetrically with respect to the axis 4134,
Each of these arm parts has a flange part 60 at its tip.
and 62 are integrally provided.

これらのフランジ部の円筒状の外周面はハウジング38
の内周面に軸線に沿って往復動可能に当接している。支
持部52aにより弁の方向へ突出する板状部64の平坦
面66及びフランジ部54の平坦面68はハウジング3
8の平坦面70に当接しており、フランジ部60及び6
2の平坦面72及び74はそれぞれハウジング38の平
坦面76及び78に当接しており、これによりリテーナ
が軸線の周りに回動することがないようになっている。
The cylindrical outer peripheral surface of these flanges is connected to the housing 38.
It is in contact with the inner circumferential surface of the cylinder so as to be able to reciprocate along the axis. The flat surface 66 of the plate-shaped portion 64 and the flat surface 68 of the flange portion 54 that protrude toward the valve by the support portion 52a are connected to the housing 3.
8, and the flange portions 60 and 6
The two flat surfaces 72 and 74 abut flat surfaces 76 and 78, respectively, of the housing 38, thereby preventing rotation of the retainer about its axis.

フランジ部60及び62にはヨーク形部材80の円板状
のフランジ部82がボルト84により一体的に連結され
ている。ヨーク形部材80はフランジ部82と一体に形
成されたベース部86を有し、該ベース部の平坦面88
がハウジング38の平坦面90に係合することにより、
軸線の周りに回動することが阻止されるようになってい
る。またフランジ部82にはリテーナとは反対の方向へ
軸線に沿って突出するシャフト92が一体に形成されて
おり、該シャフトは雄ねじ94を有している。
A disk-shaped flange portion 82 of a yoke-shaped member 80 is integrally connected to the flange portions 60 and 62 by bolts 84 . The yoke-shaped member 80 has a base portion 86 integrally formed with a flange portion 82 and a flat surface 88 of the base portion.
engages the flat surface 90 of the housing 38, thereby
Rotation about the axis is prevented. Further, a shaft 92 that protrudes along the axis in a direction opposite to the retainer is integrally formed on the flange portion 82, and the shaft has a male thread 94.

ベース部86には軸線34に対し対称の位置であってア
ーム部56及び58より軸線の周りに実質的に90@隔
置された位置に弾性ヒンジ96及び98が一体に設けら
れている。これらの弾性ヒンジは図示の実施例に於ては
実質的に圧電素子50に沿って出力アーム100及び1
02の一端(根元端部)をベース部に一体に接続してい
る。
Resilient hinges 96 and 98 are integrally provided on the base portion 86 at positions symmetrical about the axis 34 and spaced apart from the arm portions 56 and 58 by substantially 90 degrees around the axis. These resilient hinges extend substantially along the piezoelectric element 50 in the illustrated embodiment to the output arms 100 and 1.
One end (base end) of 02 is integrally connected to the base part.

出力アーム100及び102の根元端部はそれぞれ弾性
ヒンジ104及び106により圧電素子の他端50bに
当接しこれを支持する圧電素子支持部108に一体に接
続されている。支持部108はそれが圧電素子により変
位せしめられてもベース部に干渉することがないようベ
ース部より隔置されている。また出力アーム100及び
102はそれらがそれぞれ弾性ヒンジ96及び98の周
りに成る角度範囲内にて枢動してもハウジング38に干
渉しないよう、第2図の断面で見て先細状をなしている
The base ends of the output arms 100 and 102 are integrally connected by elastic hinges 104 and 106, respectively, to a piezoelectric element support portion 108 that abuts and supports the other end 50b of the piezoelectric element. The support part 108 is spaced apart from the base part so that it will not interfere with the base part even if it is displaced by the piezoelectric element. Output arms 100 and 102 are also tapered when viewed in cross-section in FIG. 2 so that they do not interfere with housing 38 as they pivot within the angular range defined by resilient hinges 96 and 98, respectively. .

かくして出力アーム100及び102はそれぞれアーム
部56及び58より軸線の周りに角方向に実質的に90
″偏位されており、従って図示の実施例はこれらの出力
アーム及びアーム部が同一平面上に整合して設けられて
いる場合に比して、軸線に垂直な方向の寸法が大幅に低
減されている。
Thus, output arms 100 and 102 are substantially 90 angularly disposed about the axis from arm portions 56 and 58, respectively.
``offset, so that the illustrated embodiment has a significantly reduced dimension perpendicular to the axis than if the output arms and arm sections were coplanar and aligned. ing.

尚これらの出力アームとアーム部との間の角方向の偏位
量は90″以外であってもよいが、力の作用のバランス
の点でこの角度は実質的に90″であることが最も好ま
しい。
The angular deviation between the output arm and the arm portion may be other than 90'', but from the viewpoint of the balance of force, it is most preferable that this angle is substantially 90''. preferable.

出力アーム100及び102の先端は二股状をなしてお
り、それぞれの先端にはリンク110及び112の一端
が枢軸114及び116により枢着されている。これら
のリンクの他端は枢軸118により互いに枢着されてお
り、また実質的に軸線に沿って延在する出力部材120
の一端に枢動連結されている。出力部材は枢軸122に
より接続部材124の一端に枢動連結されており、接続
部材の他端は植込ボルト126によりスプール36に接
続されている。図示の実施例に於ては、枢軸118及び
122の中心は軸線34と交差している。またリンク1
10及び112は一端より他端方向に見て圧電素子とは
反対の側へ傾斜しており、これらのリンク両端の枢軸の
中心を結ぶ線分はそれぞれ軸線34に対し角度αをなし
ている。
The distal ends of the output arms 100 and 102 are bifurcated, and one ends of links 110 and 112 are pivotally connected to the respective distal ends by pivots 114 and 116. The other ends of these links are pivotally connected to each other by a pivot 118 and an output member 120 extending substantially along an axis.
is pivotally connected to one end of the. The output member is pivotally connected to one end of a connecting member 124 by a pivot 122, and the other end of the connecting member is connected to the spool 36 by a stud 126. In the illustrated embodiment, the centers of pivots 118 and 122 intersect axis 34. Also link 1
10 and 112 are inclined toward the side opposite to the piezoelectric element when viewed from one end to the other end, and the line segments connecting the centers of the pivots at both ends of these links form an angle α with respect to the axis 34, respectively.

かくしてヨーク形部材80は、ベース部86及びフラン
ジ部82を介してリテーナ52により支持された弾性ヒ
ンジ96及び98により枢支されタ一対の入力アーム(
支持部108、弾性ヒンジ104及び106、出力アー
ム100及び102の根元端部よりなる)及び一対の出
力アーム1゜0及び102を有し、圧電素子50の他端
50bの軸線に沿う相対変位量を出力アーム及び100
及び102の先端の弾性ヒンジ96及び98の周りの枢
動として拡大する第一の変位拡大機構128及び130
を郭定している。弾性ヒンジ96及び98と弾性ヒンジ
104及び106との間の有効アーム長さをXlとし、
出力アーム100及び102の有効アーム長さをX2と
すれば、この第一の変位拡大機構は圧電素子50の他端
50bの軸線に沿う相対変位量をX2 /X、倍する。
The yoke-shaped member 80 is thus pivoted by resilient hinges 96 and 98 supported by the retainer 52 through the base portion 86 and the flange portion 82, and is supported by the pair of input arms (
The amount of relative displacement along the axis of the other end 50b of the piezoelectric element 50 is The output arm and 100
and first displacement magnification mechanisms 128 and 130 that expand as they pivot about resilient hinges 96 and 98 at the tips of and 102.
is defined. Let the effective arm length between the elastic hinges 96 and 98 and the elastic hinges 104 and 106 be Xl,
Assuming that the effective arm length of the output arms 100 and 102 is X2, this first displacement magnifying mechanism multiplies the amount of relative displacement of the other end 50b of the piezoelectric element 50 along the axis by X2/X.

また一対のリンク110及び112はそれぞれ一端にて
出力アーム100及び102の先端により軸線34に近
づく方向又はこれより離れる方向へ駆動され、これによ
り出力部材120を軸線に沿って往復動させる一種のト
グル機構による第二の変位拡大機構132を郭定してお
り、この第二の変位拡大機構は出力アーム100及び1
02の先端の実質的に軸線34に垂直な方向の変位量を
出力部材120の軸線に沿う運動としてtanα倍に拡
大する。
The pair of links 110 and 112 are driven at one end by the tips of the output arms 100 and 102 in a direction toward or away from the axis 34, thereby acting as a type of toggle that reciprocates the output member 120 along the axis. A second displacement amplification mechanism 132 is defined by the mechanism, and this second displacement amplification mechanism is
The amount of displacement of the tip of the output member 120 in a direction substantially perpendicular to the axis 34 is expanded by tanα times as a movement along the axis of the output member 120.

ハウジング38の他端の外周面には雄ねじ134が設け
られており、また該他端にはキャップ部材136を支持
するナツト136aが雄ねじ134に螺合することによ
り固定されている。キャップ部材はナツトに対し圧入さ
れており、これにより必要に応じてこれを外し得るよう
になっている。
A male thread 134 is provided on the outer peripheral surface of the other end of the housing 38, and a nut 136a supporting a cap member 136 is fixed to the other end by being screwed into the male thread 134. The cap member is press-fitted onto the nut so that it can be removed if necessary.

キャップ部材136とヨーク形部材80のフランジ部8
2との間にはプレート138が配置されている。このプ
レートは内周縁及び外周縁にそれぞれスリーブ140及
び142を有しており、スリーブ142がハウジング3
8の他端に設けられた肩部144とナツト136aに設
けられた肩部146との間に挾持されることによりハウ
ジングの他端に固定されている。またスリーブ140は
シャフト92に設けられた雄ねじ94に螺合しており、
同じく雄ねじ94に螺合するナツト148によりシャフ
トに対し固定されている。
Cap member 136 and flange portion 8 of yoke-shaped member 80
A plate 138 is arranged between the two. This plate has sleeves 140 and 142 on the inner and outer edges, respectively, and the sleeve 142 is connected to the housing 3.
8 and a shoulder 146 provided on the nut 136a, thereby being fixed to the other end of the housing. Further, the sleeve 140 is screwed into a male thread 94 provided on the shaft 92.
It is fixed to the shaft by a nut 148 which is also screwed into the male thread 94.

かくしてヨーク形部材80のベース部86及びフランジ
部82)シャフト92)プレート138、ナツト148
、ナツト136aはハウジング38に対するリテーナ5
2の軸線34に沿う相対位置を調節し得るようリテーナ
52をハウジング38に固定する固定手段を構成してい
る。
Thus, the base portion 86 and the flange portion 82) of the yoke-shaped member 80) shaft 92) plate 138, nut 148
, the nut 136a connects the retainer 5 to the housing 38.
This constitutes a fixing means for fixing the retainer 52 to the housing 38 so that the relative position along the axis 34 of the retainer 52 can be adjusted.

ヨーク形部材80にはリード線通路150が設けられて
おり、圧電素子50のリード線152及び154は圧電
素子とアーム部56及び58との間、及び通路150内
に延在しており、更にシャフト92の先端に貼着された
シール156及びキャップ部材136の中央に固定され
たグロメット158を貫通してキャップ部材外まで延在
している。圧電素子50はボルト84によりヨーク形部
材のフランジ部をリテーナのフランジ部60及び62に
対し締付けることにより、リテーナと支持部108との
間にて所定のプレロードを与えられるようになっており
、またリード線152及び154を経て供給される制御
電流の電圧が制御されることにより、軸線34に沿う両
端間の距離が変化するようになっている。
Yoke-shaped member 80 is provided with a lead wire passageway 150 with leads 152 and 154 of piezoelectric element 50 extending between the piezoelectric element and arms 56 and 58 and within passageway 150; It passes through a seal 156 affixed to the tip of the shaft 92 and a grommet 158 fixed to the center of the cap member 136 and extends to the outside of the cap member. The piezoelectric element 50 is configured such that a predetermined preload can be applied between the retainer and the support portion 108 by tightening the flange portion of the yoke-shaped member against the flange portions 60 and 62 of the retainer using bolts 84. By controlling the voltage of the control current supplied via the lead wires 152 and 154, the distance between the two ends along the axis 34 is changed.

ハウジング38は第二の変位拡大機構1321:近接し
た位置にて内周面より内方へ突出する壁160を一体に
有しており、該壁に対しフローセパレータ162がビス
164により固定されている。
The housing 38 integrally has a wall 160 protruding inward from the inner peripheral surface at a position adjacent to the second displacement magnifying mechanism 1321, and a flow separator 162 is fixed to the wall by screws 164. .

フローセパレータ162はリンク110及び112をこ
れらに干渉することなく受入れる窓166.168と、
接続部材124をこれに干渉することなく受入れる窓1
70とを有しており、通路42よりハウジング38内へ
流入した作動油がそのまま通路44へ流入す・ることを
抑制し、これにより作動油が圧電素子の近傍を流れてこ
れを冷却することを確保するようになっている。
Flow separator 162 includes windows 166, 168 that receive links 110 and 112 without interfering with them;
Window 1 that receives the connecting member 124 without interfering with it
70, which prevents the hydraulic oil that has flowed into the housing 38 from the passage 42 from directly flowing into the passage 44, thereby allowing the hydraulic oil to flow near the piezoelectric element and cooling it. It is designed to ensure that

作動に於ては、図には示されていない制御装置よりリー
ド線152及び154を経て圧電素子50へ制御電圧が
印加され、圧電素子は印加された電圧に比例して軸線3
4に沿って伸縮する。リテーナ52はヨーク形部材80
のフランジ部82)シャフト92)プレート138を介
してノ1ウジング38に対し相対変位しないよう固定さ
れているので、圧電素子50が伸縮すると、その他端5
0bが軸線34に沿ってハウジングに対し相対的に変位
し、その変位が支持部108に伝達される。
In operation, a control device (not shown) applies a control voltage to the piezoelectric element 50 via leads 152 and 154, causing the piezoelectric element to move along the axis 3 in proportion to the applied voltage.
It expands and contracts along 4. The retainer 52 is a yoke-shaped member 80
The flange portion 82) of the shaft 92) is fixed so as not to be displaced relative to the housing 38 via the plate 138, so when the piezoelectric element 50 expands or contracts, the other end 5
0b is displaced relative to the housing along the axis 34, and the displacement is transmitted to the support portion 108.

支持部108の軸線に沿う変位は第一の変位拡大機構1
28及び130によりX2 /X、倍され、その変位量
にて出力アーム100及び102の先端は弾性ヒンジ9
6及び98の周りに枢動する。
The displacement along the axis of the support part 108 is caused by the first displacement magnifying mechanism 1
28 and 130, the tip of the output arms 100 and 102 becomes elastic hinge 9.
Pivot around 6 and 98.

また出力アーム100及び102の先端の変位は第二の
変位拡大機構132により tanα倍されて出力部材
120へ軸線34に沿う変位として伝達され、更に接続
部材124及び植込ボルト126を経てスプール36へ
伝達され、これにより弁12の作動油の流れ方向及び流
量の制御が行なわれる。
Further, the displacement of the tips of the output arms 100 and 102 is multiplied by tanα by the second displacement amplifying mechanism 132 and transmitted to the output member 120 as a displacement along the axis 34, and further to the spool 36 via the connecting member 124 and the stud 126. The flow direction and flow rate of the hydraulic oil in the valve 12 are thereby controlled.

尚この場合、センサ46によりスプール36の位置が検
出され、該センサよりの出力信号に基づき図には示され
ていない制御装置によってアクチユエータのフィードバ
ック制御が行われてよい。
In this case, the position of the spool 36 may be detected by the sensor 46, and feedback control of the actuator may be performed by a control device (not shown) based on an output signal from the sensor.

また図示の実施例によれば、出力部材120、従って弁
12のスプール36の中立点の調整を容易に行うことが
できる。即ちまずキャップ部材136を外してナツト1
36aを緩め、ナツト148をプレート138がシャフ
ト92の周りに回転し得る程度に僅かに緩める。プレー
トはそのスリーブ42にて軸線に沿う方向の運動が規制
されており、またスリーブ140にて雄ねじ94に螺合
しているので、プレートを回転させるとシャフト92が
プレートに対し相対的に軸線に沿って変位し、従ってヨ
ーク形部材80、リテーナ52)第二の変位拡大機構1
32等が一体となってハウジング38に対し相対的に軸
線に沿って変位し、これにより弁12のスプール36の
中立位置の調整が行われる。
The illustrated embodiment also facilitates adjustment of the neutral point of the output member 120 and thus the spool 36 of the valve 12. That is, first remove the cap member 136 and then remove the nut 1.
36a and loosen nut 148 slightly to allow plate 138 to rotate about shaft 92. The movement of the plate in the direction along the axis is restricted by the sleeve 42, and the sleeve 140 is screwed into the male thread 94, so when the plate is rotated, the shaft 92 moves along the axis relative to the plate. along the yoke-shaped member 80, retainer 52) second displacement magnification mechanism 1
32 etc. are integrally displaced along the axis relative to the housing 38, thereby adjusting the neutral position of the spool 36 of the valve 12.

この場合ヨーク形部材80と圧電素子50とリテーナ5
2とを分解することなく中立位置の調整を行うことがで
きるので、これらの分解を要する構造の場合に比して容
品に中立位置の調整を行うことができ、またヨーク形部
材80、圧電素子50、及びリテーナ52は一体的に組
付けられた状態を維持するので、圧電素子のプレロード
に変更をきたすことなく中立位置の調整を行うことがで
きる。
In this case, the yoke-shaped member 80, the piezoelectric element 50 and the retainer 5
Since the neutral position can be adjusted without disassembling the yoke-shaped member 80 and the piezoelectric Since the element 50 and the retainer 52 remain integrally assembled, the neutral position can be adjusted without changing the preload of the piezoelectric element.

また一般に、圧電素子は長時間使用されるとそれ自身の
発熱により性能が劣化したり破損したりすることがあり
、長時間に亙る適正な作動を確保するためには冷却され
ることが必要である。図示の実施例によれば、リターン
油路24より通路42を経てハウジング38内へ作動流
体が導入され、該作動流体はフローセパレータ162に
より圧電素子50の周りの領域へ導かれ、該領域より通
路44を経てリターン通路26へ流れ、これにより圧電
素子50が冷却され、アクチュエータの長期間に亙る適
正な作動が確保され、また耐久性が向上される。
Additionally, if a piezoelectric element is used for a long period of time, its performance may deteriorate or be damaged due to its own heat generation, so it must be cooled to ensure proper operation over a long period of time. be. According to the illustrated embodiment, a working fluid is introduced into the housing 38 from the return oil line 24 via the passage 42, the working fluid being directed by the flow separator 162 to the area around the piezoelectric element 50, and from the area to the passageway 42. 44 to the return passage 26, which cools the piezoelectric element 50, ensuring proper operation of the actuator over a long period of time, and improving durability.

第7図は第1図乃至第6図に示されたアクチュエータの
修正例の要部を示す射口的部分平断面図である。尚第7
図に於て、第1図乃至第6図に示された部材と実質的に
同一の部材にはこれらの図に示された符号と同一の符号
が付されている。
FIG. 7 is a partial plan cross-sectional view showing a main part of the modified example of the actuator shown in FIGS. 1 to 6. The 7th
In the figures, members that are substantially the same as those shown in FIGS. 1 through 6 are designated by the same reference numerals as those shown in those figures.

この実施例に於ては、リンク110及び112はそれら
の一端より他端方向に見て圧電素子50の方向へ傾斜し
て設けられている。従って出力アーム100及び102
を除く他の全ての部材の寸法が第1図乃至第6図に示さ
れた実施例と同一である場合には、これらの出力アーム
の有効アーム長さX2を第1図乃至第6図に示された実
施例の場合よりも大きくすることができ、これにより第
一の変位拡大機構128及び130の変位拡大率を増大
させることができる。また逆に出力アーム100及び1
02の有効アーム長さを第1図乃至第6図に示された実
施例の場合と同一に設定する場合には、リテーナの支持
部52aと支持部108との間の長さを低減することが
でき、これによりアクチュエータをより一層コンパクト
にすることができる。
In this embodiment, the links 110 and 112 are provided so as to be inclined from one end toward the piezoelectric element 50 when viewed from the other end. Therefore output arms 100 and 102
If the dimensions of all other members except for can be made larger than in the illustrated embodiment, thereby increasing the displacement magnification factor of the first displacement magnification mechanisms 128 and 130. Conversely, the output arms 100 and 1
When setting the effective arm length of 02 to be the same as in the embodiments shown in FIGS. 1 to 6, the length between the retainer support portion 52a and the support portion 108 must be reduced. This allows the actuator to be made even more compact.

第8図及び第9図はそれぞれ本発明によるアクチュエー
タの他の一つの実施例を示す射口的縦断面図及び平断面
図である。尚これらの図に於て、第1図乃至第6図に示
された部材に対応する部材には第1図乃至第6図に示さ
れた符号と同一の符号が付されている。
FIGS. 8 and 9 are a vertical sectional view and a plan sectional view, respectively, showing another embodiment of the actuator according to the present invention. In these figures, members corresponding to those shown in FIGS. 1 to 6 are given the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 6.

この実施例に於ては、リテーナ52はU字形をなす本体
172と、該本体に対しボルト174により一体に固定
されたプレート176とよりなっており、プレート17
6の中央部は圧電素子50の一端に当接しこれを支持す
る支持部52aを郭定している。リテーナ52はそのプ
レート176の外周部が弁ハウジング14の一端とハウ
ジング38の一端との間にボルト40により挾持される
ことにより、これらのハウジングに対し固定されている
。また圧電素子50の一端及びリテーナの本体172の
端部と支持部52aとの間にはシム178が介装されて
おり、圧電素子の他端とヨーク形部材80の支持部10
8との間にはシム180が介装されている。従ってこの
実施例は、これらのシムの厚さを適宜に選定することに
より、圧電素子に対するプレロードを調整し、またリテ
ーナ52の本体172及びヨーク形部材80のハウジン
グ38に対する軸線方向の相対位置を調整し、これによ
り出力部材等の中立位置の調整を行い得るようになって
いる。
In this embodiment, the retainer 52 includes a U-shaped main body 172 and a plate 176 integrally fixed to the main body by bolts 174.
The center portion of 6 defines a support portion 52a that abuts and supports one end of the piezoelectric element 50. The retainer 52 is fixed to one end of the valve housing 14 and one end of the housing 38 by clamping the outer periphery of the plate 176 between these housings by bolts 40. Furthermore, a shim 178 is interposed between one end of the piezoelectric element 50, an end of the main body 172 of the retainer, and the support part 52a, and a shim 178 is interposed between the other end of the piezoelectric element 50 and the support part 172 of the yoke-shaped member 80.
A shim 180 is interposed between the shim 8 and the shim 8. This embodiment therefore provides for adjusting the preload on the piezoelectric element and the relative axial position of the body 172 of the retainer 52 and the yoke-shaped member 80 with respect to the housing 38 by appropriately selecting the thickness of these shims. However, this makes it possible to adjust the neutral position of the output member, etc.

第10図は本発明によるアクチュエータの第二の変位拡
大機構の他の一つの実施例を示す部分平断面図である。
FIG. 10 is a partial plan cross-sectional view showing another embodiment of the second displacement amplifying mechanism of the actuator according to the present invention.

尚第10図に於て、第1図乃至第6図に示された部材に
対応する部材には第1図乃至第6図に示された符号と同
一の符号が付されている。
In FIG. 10, members corresponding to those shown in FIGS. 1 to 6 are given the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 6.

この実施例に於ては、出力アーム100及び102の先
端にはそれぞれ弾性ヒンジ182及び184よりリンク
110及び112の一端が一体に接続されており、これ
らのリンクの他端は弾性ヒンジ186及び188により
プレート190に一体に接続されている。プレート19
0はビス192により出力部材120に連結されている
。尚この実施例に於ても、一対のリンクは第7図に示さ
れた種政令と同様に傾斜して設けられてもよい。
In this embodiment, one ends of links 110 and 112 are integrally connected to the tips of output arms 100 and 102 by elastic hinges 182 and 184, respectively, and the other ends of these links are connected to elastic hinges 186 and 188. It is integrally connected to the plate 190 by. plate 19
0 is connected to the output member 120 by a screw 192. In this embodiment as well, the pair of links may be provided at an angle as in the case shown in FIG.

第11図は第8図及び第9図に示されたアクチュエータ
の第二の変位拡大機構の修正例を示す部分平断面図であ
る。尚第11図に於て、第8図及び第9図に示された部
材と実質的に同一の部材には第8図及び第9図に示され
た符号と同一の符号が付されている。
FIG. 11 is a partial plan sectional view showing a modified example of the second displacement amplifying mechanism of the actuator shown in FIGS. 8 and 9. FIG. In FIG. 11, members that are substantially the same as those shown in FIGS. 8 and 9 are given the same reference numerals as those shown in FIGS. 8 and 9. .

この実施例に於ては、出力アーム100及び102の先
端にはビス194及び196によりボス198及び20
0が固定されている。これらのボスにはそれぞれ弾性ヒ
ンジ202及び204によりリンク206及び208の
一端が一体に接続されており、これらのリンクの他端は
それぞれ弾性ヒンジ210及び212によりプレート2
14に一体に接続されている。プレート210は第10
図に示された実施例の場合と同様ビス216により出力
部材120に連結されている。またリンク206及び2
08はそれぞれ弾性ヒンジ218及び220によりベー
ス部材222に一体に接続されている。ベース部材22
2はプレート176の両側に配置された中立位置調整用
のシム224及び226と共にプレートに対しボルト1
74によって共線めされることにより該プレートに固定
されている。
In this embodiment, bosses 198 and 20 are attached to the tips of output arms 100 and 102 by screws 194 and 196.
0 is fixed. One end of links 206 and 208 are integrally connected to these bosses by elastic hinges 202 and 204, respectively, and the other ends of these links are connected to plate 2 by elastic hinges 210 and 212, respectively.
14. Plate 210 is the tenth
It is connected to the output member 120 by screws 216 as in the embodiment shown in the figures. Also links 206 and 2
08 are integrally connected to a base member 222 by resilient hinges 218 and 220, respectively. Base member 22
2 is attached to the plate 176 with shims 224 and 226 for neutral position adjustment arranged on both sides of the plate 176.
It is fixed to the plate by being collinear by 74.

従ってこの実施例に於ては、リンク206及び208は
それぞれ弾性ヒンジ218及び220を支点として枢動
し、弾性ヒンジ202及び204と弾性ヒンジ218及
び220との間の有効アーム長さをY目とし、弾性ヒン
ジ218及び220と弾性ヒンジ210及び212との
間の有効アーム長さをY2とすれば、出力アーム100
及び102の先端の変位が72771倍されて出力部材
120に軸線方向の変位として伝達される。
Therefore, in this embodiment, links 206 and 208 pivot about elastic hinges 218 and 220, respectively, and the effective arm length between elastic hinges 202 and 204 and elastic hinges 218 and 220 is defined as the Y-th point. , if the effective arm length between the elastic hinges 218 and 220 and the elastic hinges 210 and 212 is Y2, then the output arm 100
The displacement of the tip of 102 is multiplied by 72771 and transmitted to the output member 120 as a displacement in the axial direction.

第12図は第1図乃至第6図に示された実施例の修正例
の要部を示す射口的部分平断面図、第13図は第12図
の線xm−xmに沿う射口的縦断面図である。尚これら
の図に於て、第1図乃至第6図に示された部材に対応す
る部材には第1図乃至第6図に示された符号と同一の符
号が付されている。
FIG. 12 is a partial plane cross-sectional view of a modified example of the embodiment shown in FIGS. 1 to 6; FIG. FIG. In these figures, members corresponding to those shown in FIGS. 1 to 6 are given the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 6.

この実施例に於ては、リンク110及び112の他端を
互いに枢着すると共にこれらを出力部材120に枢動連
結する枢軸118は、出力部材120を接続部材124
に枢動連結する枢軸122に対し圧電素子50とは反対
の側に位置している。
In this embodiment, a pivot 118 that pivotally connects the other ends of links 110 and 112 to each other and pivotally connects them to output member 120 connects output member 120 to connecting member 124.
The piezoelectric element 50 is located on the opposite side of the pivot shaft 122 that is pivotally connected to the piezoelectric element 50 .

従ってこの実施例によれば、出力アーム100及び10
2の弾性ヒンジ96及び98と接続部材124のスプー
ルに連結される側の端部までの距離りを、第12図に於
て仮想線にて示された第1図乃至第6図に示された実施
例の場合の距AIL’よりも小さくすることができ、こ
れにより第1図乃至第6図に示された実施例の場合より
もアクチュエータをコンパクトに構成することができる
。またこの修正例と第7図に示された修正例とが組合わ
されれば、アクチュエータを更に一層コンパクトに構成
することができる。
Therefore, according to this embodiment, output arms 100 and 10
The distance between the elastic hinges 96 and 98 of No. 2 and the end of the connecting member 124 on the side connected to the spool is shown in FIGS. 1 to 6 by imaginary lines in FIG. 12. The distance AIL' can be made smaller than the distance AIL' in the embodiment shown in FIG. Furthermore, if this modified example and the modified example shown in FIG. 7 are combined, the actuator can be configured even more compactly.

以上に於ては本発明をい(っかの実施例及び修正例につ
いて詳細に説明したが、本発明はこれらの実施例や修正
例に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の
種々の実施例が可能であることは当業者にとって明らか
であろう。
Although the present invention has been described above in detail with respect to some embodiments and modified examples, the present invention is not limited to these embodiments and modified examples. It will be apparent to those skilled in the art that various other embodiments are possible.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図はそれぞれ油圧サーボ弁に適用された
本発明による圧電式アクチュエータの一つの実施例を示
す射口的縦断面図及び平断面図、第3図乃至第5図はそ
れぞれ第1図の線■−■、第2図の線IV−IV、線v
−■に沿う断面図、第6図は第1図乃至第5図に示され
た実施例の第二の変位拡大機構を示す斜視図、第7図は
第1図乃至第6図に示されたアクチュエータの修正例の
要部を示す射口的部分平断面図、第8図及び第9図はそ
れぞれ本発明によるアクチュエータの他の一つの実施例
を示す射口的縦断面図及び平断面図、第10図は本発明
によるアクチュエータの第二の変位拡大機構の他の一つ
の実施例を示す部分平断面図、第11図は第8図及び第
9図に示された実施例の修正例の要部を示す射口的部分
平断面図、第12図は第1図に示されたアクチュエータ
の他の一つの修正例を示す射口的部分平断面図、第13
図は第12図の線xm−xmに沿う射口的縦断面図であ
る。 10・・・アクチュエータ、12・・・弁、14・・・
弁ハウジング、16・・・スリーブ、24.26・・・
リターン油路、36・・・スプール、42.44・・・
通路、46・・・センサ、50・・・圧電素子、52・
・・リテーナ。 80・・・ヨーク形部材、86・・・ベース部、92・
・・シャフト、96.98・・・弾性ヒンジ、ioo、
102・・・出力アーム、104.106・・・弾性ヒ
ンジ。 108・・・支持部、110.112・・・リンク、1
20・・・出力部材、124・・・接続部材、128.
130・・・第一の変位拡大機構、132・・・第二の
変位拡大機構、136・・・キャップ部材、136a・
・・ナツト、138・・・プレート、140.142・
・・スリーブ、148・・・ナツト、152.154・
・・リード線。 156・・・シール、158・・・グロメット、162
・・・フローセパレータ、166.168.170・・
・窓。 172・・・本体、176・・・プレート、178.1
80・・・シム、182.184.186.188・・
・弾性ヒンジ、198.200・・・ボス、202.2
04・・・弾性ヒンジ、206.208・・・リンク、
210.212・・・弾性ヒンジ、214・・・プレー
ト、218.220・・・弾性ヒンジ、222・・・ベ
ース、224.226・・・シム 特 許 出 願 人  トヨタ自動車株式会社代   
  理     人   弁理士  明  石  昌 
 穀筒 3 区 50・・圧電素子 60.62・・フランジ部 第 5 図 第 7 図 50・圧@素子 100.102・・出力部材 110.1 +2   リ、・2 12〇−出ヲフ邑B材 第 6 図 +1)j 10(、)、+02・ 出力1“−ム N0.112 ・ リンク +20−・出ノフ冨R才 162 7O−セバレータ 第10図 +00 第 II  図 50・・圧電素子 TOo、102・・出力部材 +IO,I+2・・ リンク 206.208・・リンク 第13 図 0z + 00.+ 02・・出力アーム No、112・・リンク 120・・出力部材 124・・接続部材 (方 式) 昭和63年4月28日
1 and 2 are vertical sectional views and plan sectional views, respectively, showing one embodiment of the piezoelectric actuator according to the present invention applied to a hydraulic servo valve, and FIGS. 3 to 5 are sectional views, respectively. Line ■-■ in Figure 1, line IV-IV in Figure 2, line v
6 is a perspective view showing the second displacement magnification mechanism of the embodiment shown in FIGS. 1 to 5, and FIG. FIGS. 8 and 9 are a vertical sectional view and a plan sectional view, respectively, showing another embodiment of the actuator according to the present invention; FIGS. , FIG. 10 is a partial plan cross-sectional view showing another embodiment of the second displacement amplifying mechanism of the actuator according to the present invention, and FIG. 11 is a modified example of the embodiment shown in FIGS. 8 and 9. FIG. 12 is a partial plan cross-sectional view of the ejection port showing another modified example of the actuator shown in FIG. 1;
The figure is a vertical cross-sectional view taken along the line xm-xm in FIG. 12. 10...actuator, 12...valve, 14...
Valve housing, 16...Sleeve, 24.26...
Return oil path, 36...Spool, 42.44...
passage, 46... sensor, 50... piezoelectric element, 52...
・Retainer. 80... Yoke shaped member, 86... Base portion, 92...
...Shaft, 96.98...Elastic hinge, ioo,
102... Output arm, 104.106... Elastic hinge. 108...Support part, 110.112...Link, 1
20... Output member, 124... Connection member, 128.
130... First displacement magnification mechanism, 132... Second displacement magnification mechanism, 136... Cap member, 136a.
...Natsuto, 138...Plate, 140.142.
... Sleeve, 148... Nut, 152.154.
··Lead. 156... Seal, 158... Grommet, 162
...Flow separator, 166.168.170...
·window. 172...Main body, 176...Plate, 178.1
80...Sim, 182.184.186.188...
・Elastic hinge, 198.200...Boss, 202.2
04...Elastic hinge, 206.208...Link,
210.212...Elastic hinge, 214...Plate, 218.220...Elastic hinge, 222...Base, 224.226...Sim patent applicant Toyota Motor Corporation representative
Patent attorney Masa Akashi
Grain barrel 3 Section 50...Piezoelectric element 60.62...Flange part Fig. 5 Fig. 7 Fig. 50 - Pressure @ element 100.102... Output member 110.1 +2 Ri, -2 12〇-Output B material Fig. 6 +1)j 10(,), +02・Output 1"-muN0.112・Link+20-・DenofufujiRsai162 7O-Severator Fig. 10+00 Fig. II Fig. 50...Piezoelectric element TOo, 102 ...Output member +IO, I+2... Link 206.208... Link No. 13 Figure 0z + 00. + 02... Output arm No., 112... Link 120... Output member 124... Connection member (method) Showa April 28, 1963

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)軸線に沿って往復動する被駆動部材に連結される
よう構成された出力部材と、実質的に前記軸線に沿って
配設された圧電素子と、前記圧電素子の一端を支持する
リテーナと、前記リテーナにより支持された弾性ヒンジ
により枢支された一対の入力アーム及び一対の出力アー
ムを有し前記入力アームは前記圧電素子の他端に当接す
る第一の変位拡大機構と、一端にて前記出力アームの先
端に枢着され他端にて互いに枢着されると共に前記出力
部材に枢動連結された一対のリンクを有する第二の変位
拡大機構とを含む圧電式アクチュエータ。
(1) An output member configured to be connected to a driven member that reciprocates along an axis, a piezoelectric element disposed substantially along the axis, and a retainer that supports one end of the piezoelectric element. and a pair of input arms and a pair of output arms pivotally supported by an elastic hinge supported by the retainer, the input arm having a first displacement amplifying mechanism abutting the other end of the piezoelectric element, and a first displacement amplifying mechanism at one end. a second displacement magnifying mechanism having a pair of links pivotally connected to one end of the output arm, the other end being pivotally connected to each other, and pivotally connected to the output member.
(2)特許請求の範囲第1項の圧電式アクチュエータに
於て、前記出力アームは実質的に前記圧電素子に沿って
延在していることを特徴とする圧電式アクチュエータ。
(2) The piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the output arm extends substantially along the piezoelectric element.
(3)特許請求の範囲第1項又は第2項の圧電式アクチ
ュエータに於て、前記一対の入力アーム、前記一対の出
力アーム、及び前記一対のリンクはそれぞれ相互に実質
的に前記軸線に対し対称に配置されていることを特徴と
する圧電式アクチュエータ。
(3) In the piezoelectric actuator according to claim 1 or 2, the pair of input arms, the pair of output arms, and the pair of links are each substantially relative to the axis. A piezoelectric actuator characterized by being arranged symmetrically.
(4)特許請求の範囲第1項乃至第3項の何れかの圧電
式アクチュエータに於て、前記一対のリンクは枢軸によ
り前記出力アーム及び前記出力部材に連結されているこ
とを特徴とする圧電式アクチュエータ。
(4) In the piezoelectric actuator according to any one of claims 1 to 3, the pair of links are connected to the output arm and the output member by a pivot shaft. type actuator.
(5)特許請求の範囲第1項乃至第3項の何れかの圧電
式アクチュエータに於て、前記一対のリンクは弾性ヒン
ジにより前記出力アーム及び前記出力部材に連結されて
いることを特徴とする圧電式アクチュエータ。
(5) In the piezoelectric actuator according to any one of claims 1 to 3, the pair of links are connected to the output arm and the output member by an elastic hinge. Piezoelectric actuator.
(6)特許請求の範囲の第5項の圧電式アクチュエータ
に於て、前記一対のリンクはそれぞれ前記リテーナによ
り支持された弾性ヒンジにより枢支されていることを特
徴とする圧電式アクチュエータ。
(6) The piezoelectric actuator according to claim 5, wherein each of the pair of links is pivotally supported by an elastic hinge supported by the retainer.
(7)特許請求の範囲第1項乃至第6項の何れかの圧電
式アクチュエータに於て、前記出力部材は前記被駆動部
材に枢動連結されるよう構成された圧電式アクチュエー
タ。
(7) A piezoelectric actuator according to any one of claims 1 to 6, wherein the output member is pivotally connected to the driven member.
JP32864487A 1987-12-25 1987-12-25 Piezoelectric actuator Pending JPH01169184A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32864487A JPH01169184A (en) 1987-12-25 1987-12-25 Piezoelectric actuator
US07/283,386 US4929859A (en) 1987-12-25 1988-12-12 Piezoelectric actuator having parallel arrangement of a single piezoelectric element and a pair of displacement magnification arms
EP88121127A EP0325764A3 (en) 1987-12-25 1988-12-16 Piezoelectric actuator having parallel arrangement of a single piezoelectric element and a pair of displacement magnification arms

Applications Claiming Priority (1)

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JP32864487A JPH01169184A (en) 1987-12-25 1987-12-25 Piezoelectric actuator

Publications (1)

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ID=18212570

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05189046A (en) * 1992-01-09 1993-07-30 Tokin Corp Actuator

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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