JPH01238470A - Directly driving device - Google Patents

Directly driving device

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JPH01238470A
JPH01238470A JP63063374A JP6337488A JPH01238470A JP H01238470 A JPH01238470 A JP H01238470A JP 63063374 A JP63063374 A JP 63063374A JP 6337488 A JP6337488 A JP 6337488A JP H01238470 A JPH01238470 A JP H01238470A
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JP
Japan
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drive device
direct drive
piezoelectric
piezoelectric bodies
displacement
Prior art date
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Application number
JP63063374A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Ogiso
敏夫 小木曽
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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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
    • H02N2/10Electric 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

Abstract

PURPOSE:To operate a directly driving device in a high accuracy at a high speed by forming the device in a quadrangular prismlike structure, providing piezoelectric elements deformed in a thicknesswise direction at respective edges, and providing four-branching elastic cutouts and a slide member. CONSTITUTION:A directly driving device is composed by providing a base 1 of a quadrangular prismlike bottom having a square-shaped bottom, thicknesswise displacing piezoelectric elements 2a-2d of the same size at respective edges, elastic cutouts 3 at the ends of the elements opposite to the base 1, and a driving end 4 made of a slide member at the top of the quadrangular prism. Since the moving locus of the end 4 generated by the displacements of the elements 2a-3d has displacement components of all directions of the heightwise direction of the device and the planar direction parallel to the face of the base, a member to be driven can be moved by a frictional force by pressing the member parallel to the face of the base to a driving end 5.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高効率な電気・機械エネルギ変換が可能な圧電
体を用いた直接駆動装置に係り、特に高速・高精度な位
置決めの要求される直接駆動ロボットの関節軸駆動に好
適な直接駆動装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a direct drive device using a piezoelectric material that is capable of highly efficient electrical/mechanical energy conversion, and is particularly applicable to devices that require high-speed and high-precision positioning. The present invention relates to a direct drive device suitable for driving joint shafts of a direct drive robot.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の直接駆動装置及び回転駆動装置は、1)特公昭5
9−30912号に記載のような傾斜振動片をディスク
面に高周波数で押し付け、その曲げ変形により発生する
力によりディスクを突き、摩擦力で駆動する装置が示さ
れていた。また、2)特開昭60−62880号に記載
のように傾斜振動片とディスク1を一体に形成し、ディ
スク1のねじり振動をディスク2に面接触で伝達させる
装置が示されていた。また、本出願外による3)特開昭
60−200776号に記載のように、一対の圧電体を
ベースに斜交配置し、各々の先端に各電圧体の変位を合
成する弾性部材を設け、先端に設けた摺動部材により被
駆動体を接触駆動する装置が示されていた。
Conventional direct drive devices and rotary drive devices are: 1) Japanese Patent Publication No. 5
No. 9-30912 discloses a device in which a tilted vibrating piece is pressed against a disk surface at a high frequency, the disk is struck by the force generated by the bending deformation, and the disk is driven by frictional force. 2) Japanese Patent Laid-Open No. 60-62880 discloses a device in which an inclined vibrating piece and a disk 1 are integrally formed, and the torsional vibration of the disk 1 is transmitted to the disk 2 through surface contact. In addition, as described in 3) Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-200776, which is not part of the present application, a pair of piezoelectric bodies are arranged obliquely on a base, and an elastic member is provided at each tip to combine the displacement of each voltage body, A device was shown in which a sliding member provided at the tip of the device contacts and drives a driven body.

また従来の直接駆動ロボットは例えば特開昭61−17
3875号に示すように電磁式直接駆動電動機を用いた
ものが示されていた。
In addition, conventional direct drive robots, for example,
As shown in No. 3875, an electromagnetic direct drive motor was used.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

直接駆動装置及び回転駆動装置については、上記従来技
術1)は、傾斜振動片でディスク面を突きながら力を発
生する方式であるため、面が損傷し、摩耗が激しいとい
う問題があった。また、被駆動体の移動方向を変えるた
めには、2列の傾斜振動片列、ディスクを設けて相り換
え操作を行わねばならず、機構が複雑になるという問題
があった。また、従来技術2)は従来技術1)の摩耗の
問題をディスク同士の面接触とすることにより改良して
いるが、被駆動体を正逆方向移動させる機構が複雑にな
るという問題があった。従来技術3)は、2ケの圧電体
を用いて、電気的に被駆動体の正逆方向移動を可能にで
きるという利点があり、摩耗の問題は1)、2)の中間
である。以上3ケの従来技術はいずれも一方向の被駆動
体の運動をうるように構成されているため、低速で被駆
動体を駆動するためには圧電体に低電圧を印加すること
となり、発生力も低下してしまうという問題があった0
本発明の目的は、2方向に変位可能な直接駆動装置によ
り低速・高トルクを発生しうる回転駆動装置を提供する
ことにある。
Regarding the direct drive device and the rotary drive device, the above-mentioned prior art 1) generates force while hitting the disk surface with an inclined vibrating piece, which has the problem of damaging the surface and causing severe wear. Furthermore, in order to change the moving direction of the driven body, two rows of inclined vibrating element rows and disks must be provided to perform an interchanging operation, which poses a problem of complicating the mechanism. Furthermore, although prior art 2) improves the wear problem of prior art 1) by making surface contact between the disks, it has the problem that the mechanism for moving the driven body in the forward and reverse directions becomes complicated. . Conventional technology 3) has the advantage of being able to electrically move the driven body in forward and reverse directions using two piezoelectric bodies, and the problem of wear is between 1) and 2). All of the above three conventional technologies are configured to obtain the movement of the driven body in one direction, so in order to drive the driven body at low speed, a low voltage must be applied to the piezoelectric body, which causes There was a problem that the power also decreased0
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rotary drive device that can generate low speed and high torque using a direct drive device that can be displaced in two directions.

また、直接駆動ロボットに関する従来技術は、電磁式直
接駆動電動機を用いているため、十分な出力・自重比が
とれず、第2アームを第1アーム根元からスチールベル
トを介して駆動しており、直接駆動電動機の長所を十分
生かした使い方をしていない0本発明の更なる目的は、
上記直接駆動装置及び回転駆動装置を用いて軽量な関節
駆動装置を構成し、各関節に関節駆動装置を直接装着し
、高速・高精度な動作の可能な直接駆動ロボットを提供
することにある。
In addition, the conventional technology related to direct drive robots uses an electromagnetic direct drive motor, which does not have a sufficient output/self-weight ratio, and the second arm is driven from the base of the first arm via a steel belt. A further object of the present invention is to eliminate the use of direct drive motors that do not take full advantage of their advantages.
The object of the present invention is to construct a lightweight joint drive device using the above-mentioned direct drive device and rotary drive device, and provide a direct drive robot capable of high-speed, high-precision movement by directly attaching the joint drive device to each joint.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

直接駆動装置に関する上記目的は、直接駆動装置を四角
すい状構造とし、厚み方向に変形する圧電体を各稜線に
設け、各圧電体の四角すいの頂部側に別の3ケの圧電体
の変位方向に自由度を有する四ツ又状弾性切り欠き部を
設け、その先端に摺動部材を設けることにより達成され
る。
The above purpose of the direct drive device is to form the direct drive device into a square pyramid-shaped structure, provide a piezoelectric body that deforms in the thickness direction on each ridgeline, and change the displacement of three other piezoelectric bodies on the top side of the square pyramid of each piezoelectric body. This is achieved by providing a four-pronged elastic cutout having a degree of freedom in the direction and providing a sliding member at the tip thereof.

回転駆動装置に関する上記目的は、上記直接駆動装置を
四角すいの底面が正方形となるように構成し、四角すい
底面の対角線方向が回転軸に対して半径方向及び円周方
向となるように固定体に配置し、直接駆動装置の摺動部
材をディスク面に押し付け、直接駆動装置を半径方向に
滑動可能で円周方向に拘束されるように固定体に配置す
ることにより達成される。
The above object of the rotary drive device is to configure the direct drive device so that the bottom surface of the square pyramid is square, and to set the fixed body so that the diagonal direction of the bottom surface of the square pyramid is radial and circumferential with respect to the rotation axis. This is achieved by arranging the direct drive in such a way that the sliding member of the direct drive is pressed against the disk surface and by arranging the direct drive in a radially slidable and circumferentially restrained manner on the fixed body.

直接駆動ロボットに関する上記目的は、上記回転駆動装
置及び直接駆動装置をロボットの関節軸及び手首軸に直
接組み込むことにより達成される。
The above object with respect to a direct drive robot is achieved by directly integrating the rotary drive and the direct drive into the joint axis and wrist axis of the robot.

〔作用〕[Effect]

直接駆動装置の動作について説明する。厚み方向変位圧
電体は厚み方向に対向して設けられた電極間に電圧を印
加することにより厚み方向変位をうろことができる8本
直接駆動装置は四角すい形状の各稜線に厚み方向変位圧
電体をその変位方向が稜線方向と一致するように設け、
その四角すい頂部側に弾性切り欠き部を設け、これは各
圧電体の四角すい頂部側に各圧電体とは別の3ケの圧電
体の変位方向に自由度を有しており、圧電体の変位を合
成し、摺動部材より被駆動体の接触平面の任意の方向に
摩擦移動力を与える。切り欠き部は、直交2方向のまわ
り対偶と等価であり、その対偶部長平方向には剛である
が、それと直交する平面方向には柔で自由度を有するた
め、2方向からの圧電体の変位を合成することが可能と
なる。圧電体を直接駆動装置の共振周波数で駆動した場
合は同一印加電圧でも他の周波数で駆動する場合と比し
て大きい振動変位が摺動部材で得られ、大きい力で被駆
動体を移動させることが可能となる6次に回転駆動装置
の動作について説明する。固定体は半径方向にリニアガ
イド部が設けられており、直接駆動装置は半径方向に滑
動可能であり、円周方向に拘束されるようディスク部(
回転体)に対して押圧設置されている。直接駆動装置は
半径方向の任意の位置に移動することが可能であり。
The operation of the direct drive device will be explained. The thickness direction displacement piezoelectric body can move the thickness direction displacement by applying a voltage between the electrodes provided facing each other in the thickness direction.The 8 direct drive device applies the thickness direction displacement piezoelectric body to each ridgeline of the square pyramid shape. is provided so that its displacement direction coincides with the ridge line direction,
An elastic notch is provided on the top side of the square pyramid, and this has a degree of freedom in the displacement direction of three piezoelectric bodies other than each piezoelectric body on the top side of the square pyramid of each piezoelectric body. The sliding member applies a frictional movement force in any direction on the contact plane of the driven body. The notch is equivalent to a circular pair in two orthogonal directions, and is rigid in the planar direction of the pair, but is flexible and has a degree of freedom in the plane direction perpendicular to the pair, so it is difficult to see the piezoelectric body from two directions. It becomes possible to synthesize displacements. When a piezoelectric body is directly driven at the resonant frequency of the drive device, a larger vibration displacement is obtained in the sliding member than when driven at other frequencies even with the same applied voltage, and the driven body can be moved with a large force. The operation of the six-order rotary drive device that enables this will be explained. The fixed body is provided with a linear guide part in the radial direction, and the direct drive device is slidable in the radial direction, and a disc part (
(rotating body). Direct drives can be moved to any radial position.

所定の位置で摩擦力により半径方向に静止できる。It can be stopped in the radial direction by frictional force at a predetermined position.

この位置で円周方向にディスク部を摩擦駆動すると出力
軸の回転が得られる。圧電体への印加電圧が同一である
とし、摩擦駆動部ですべりが無いとすると同一の力及び
速度を移動体に伝えることができるため、直接駆動装置
が大半径位置にある場合は出力軸で低速・高トルク特性
が得られ、直接駆動装置が小半径位置にある場合は出力
軸で高速・低トルク特性をうることができる。直接駆動
装置の半径方向位置は任意に設定できるので半径位置検
出器を設は制御することにより無段変速動作が実現でき
る。
By frictionally driving the disk portion in the circumferential direction at this position, rotation of the output shaft is obtained. Assuming that the voltage applied to the piezoelectric body is the same and there is no slippage in the friction drive unit, the same force and speed can be transmitted to the moving body, so if the direct drive unit is located at a large radius position, the output shaft Low speed and high torque characteristics can be obtained, and when the direct drive device is located at a small radius position, high speed and low torque characteristics can be obtained at the output shaft. Since the radial position of the direct drive device can be set arbitrarily, continuously variable speed operation can be realized by setting and controlling the radial position detector.

次に直接駆動ロボットの動作について説明する。Next, the operation of the direct drive robot will be explained.

直接駆動ロボットは各関節軸(回転軸もしくは直動軸)
を回転軸については上記回転駆動装置により駆動し、直
動動作の要求される関節軸については、一方向へ被駆動
体を摩擦接触駆動可能な直接駆動装置を用いることによ
り直動動作が実現でき机 〔実施例〕 以下、本発明の詳細な説明する。直接駆動装置の実施例
を第1図〜第6図により説明する。第1図は本発明の直
接駆動装置の斜視図である。底辺が正方形である四角す
いの底辺にベース1、各稜線に同一寸法の厚み方向変位
形圧電体28〜2dを設け、圧電体2a〜2dのベース
】−とは反対側の端部に弾性切り欠き部3を設け、四角
すい頂部に摺動部材よりなる駆動端部4を設けた0図中
圧電体28〜2dに示した矢印は圧電体の電圧印加時の
変位方向を示し、矢印5は圧電体2a〜2dの変位によ
り生ずる駆動端部4の動作軌跡の例を示す。駆動端部4
の軌跡は、直接駆動装置の高さ方向、ベース面に平行な
平面方向のいずれ方向の変位成分も有することから、駆
動端部5に被駆動体をベース面と平行に押し付けること
により、被駆動体を摩擦力で移動させることができる。
Direct drive robots have each joint axis (rotation axis or linear axis)
The rotary shaft is driven by the above-mentioned rotary drive device, and for the joint axes that require linear motion, linear motion can be achieved by using a direct drive device that can drive the driven body in one direction by frictional contact. [Example] The present invention will be described in detail below. An embodiment of the direct drive device will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. 1 is a perspective view of the direct drive device of the present invention. A base 1 is provided at the bottom of a square pyramid with a square base, and piezoelectric bodies 28 to 2d with the same dimensions in the thickness direction are provided on each ridge line, and an elastic cut is provided at the end opposite to the base of the piezoelectric bodies 2a to 2d. A notch 3 is provided and a drive end 4 made of a sliding member is provided at the top of the square pyramid.The arrows shown in the piezoelectric bodies 28 to 2d in FIG. An example of the movement locus of the drive end 4 caused by the displacement of the piezoelectric bodies 2a to 2d is shown. Drive end 4
Since the trajectory of has a displacement component in both the height direction of the direct drive device and the plane direction parallel to the base surface, by pressing the driven body against the drive end 5 parallel to the base surface, the driven body The body can be moved using frictional force.

次に本直接駆動装置の構造の詳細を第2図〜第5図を用
いて説明する。第2図は第1図のA−B部縦断面図であ
る。図示例では圧電体2b、2dの長手方向のなす角を
90°とし、圧電体駆動時の互いの干渉を小さくする構
成とした。図示例では2a、2cについてもその長手方
向のなす角を90°としている。各圧電体2a〜2dは
ボルト6a〜6dによりベースト弾性切り欠き部3間に
締付けられている。これは、圧電体の材料である圧電セ
ラミックスが圧縮強度は強いが、引張強度は弱いことか
ら、あらかじめ圧縮力を加えておくことにより、大振幅
振動時にも圧電セラミックスの性能劣下を防ぐことがで
きるという長所がある。また、圧電体は締付力によりそ
の圧電体からみた直接駆動装置の共振周波数が変化する
ため、圧電体を共振周波数で駆動する場合、4ケの圧電
体に若干の性能のバラツキがあった場合も共振周波数を
ボルト締付力により揃えることができるという利点があ
る。第3図に厚み方向(図中大矢印)変位圧電体2の構
造例を示した。本圧電体は分極方向(図中小矢印)の逆
の圧電セラミックス薄板を電極を介して積層した構造と
なっており、°端子に電圧を印加すると全圧電セラミッ
クス薄板は厚み方向に伸縮いずれか同一の変位を示す、
圧電体2の中央には貫通穴があり、ボルト締結時に利用
する。第4図、第5図は1弾性切り欠き部3の各圧電体
2端部に設けられた切り欠き部の例を示したものである
。本直接駆動装置では、切り欠き部は軸方向は力の伝達
に用いられ、平面方向の2方向から荷重を受けるため、
軸方向には高剛性で平面方向の2方向に変位できる機構
が求められ、図示のように各方向ダブルリンク構成とす
ることにより思案点の発生を回避できる。従って、4本
の袴部を設け、切り欠き要素としては控部両側の外周全
体を切り欠く方式と捧部両側に2方向の切り欠き部を設
ける方式があり、各々第4図、第5図に示した。被駆動
体を高速で大きい力で移動させる場合は圧電体を駆動端
部で被駆動体移動方向に大きい変位の得られる振動モー
ドを有する直接駆動装置の共振周波数で駆動するのが高
効率である。
Next, details of the structure of the present direct drive device will be explained using FIGS. 2 to 5. FIG. 2 is a vertical sectional view taken along the line A-B in FIG. 1. In the illustrated example, the angle formed by the longitudinal directions of the piezoelectric bodies 2b and 2d is 90°, and the configuration is such that interference between the piezoelectric bodies is reduced when the piezoelectric bodies are driven. In the illustrated example, the angle formed by the longitudinal direction of 2a and 2c is also 90°. Each of the piezoelectric bodies 2a to 2d is tightened between the base elastic notches 3 by bolts 6a to 6d. This is because piezoelectric ceramics, which are the material of piezoelectric bodies, have strong compressive strength but weak tensile strength, so by applying compressive force in advance, it is possible to prevent performance deterioration of piezoelectric ceramics even during large amplitude vibrations. It has the advantage of being possible. In addition, since the resonant frequency of the direct drive device seen from the piezoelectric body changes depending on the tightening force of the piezoelectric body, when driving the piezoelectric body at the resonant frequency, there may be slight variations in performance among the four piezoelectric bodies. This also has the advantage that the resonant frequency can be adjusted by adjusting the bolt tightening force. FIG. 3 shows an example of the structure of the piezoelectric body 2 that is displaced in the thickness direction (large arrow in the figure). This piezoelectric body has a structure in which piezoelectric ceramic thin plates with opposite polarization directions (small arrows in the figure) are laminated via electrodes, and when voltage is applied to the ° terminal, all piezoelectric ceramic thin plates either expand or contract in the thickness direction in the same way. indicating displacement,
There is a through hole in the center of the piezoelectric body 2, which is used when fastening bolts. FIGS. 4 and 5 show examples of notches provided at the ends of each piezoelectric body 2 of one elastic notch 3. FIG. In this direct drive device, the notch is used for transmitting force in the axial direction and receives loads from two directions in the plane.
A mechanism that has high rigidity in the axial direction and can be displaced in two directions in the plane is required, and by having a double link configuration in each direction as shown in the figure, it is possible to avoid problems. Therefore, four hakama parts are provided, and the notch elements include a method in which the entire outer periphery on both sides of the restraint part is cut out, and a method in which notches are provided in two directions on both sides of the guard part, respectively, as shown in Figures 4 and 5. It was shown to. When moving a driven object at high speed and with a large force, it is highly efficient to drive the piezoelectric body at the resonant frequency of a direct drive device that has a vibration mode that provides a large displacement in the direction of movement of the driven object at the drive end. .

その場合の駆動端部軌跡を第6図を用いて説明する0図
示しない圧電体2a、2c及びその端部に設けられてい
る切り欠き部は圧電体2b、2dの変位方向と直交して
いるため、圧電体2b、2d電圧印加時にはほとんど変
位は生じないためここでは圧電体2b、2dを含む平面
内で説明を行うこととする。圧電体2bを共振周波数で
駆動すると駆動端部4では破線5bに示すような軌跡が
得られ、被駆動体7に対する往復時の摩擦力の差から被
駆動体7を方向8bへ移動させる。圧電体2dを共振周
波数で駆動すると駆動端部4では破線5dに示すような
軌跡が得られ、被駆動体7を方向8dへ移動させる。圧
電体2a、2cを各々共振周波数で駆動した場合も同様
の現象がみられる。以上から本発明の本直接駆動装置は
各方向の圧電体を単独で共振周波数で駆動することしこ
より被駆動体を各方向に高速で移動させることができる
という利点がある。
The locus of the drive end in that case will be explained using FIG. 6. The piezoelectric bodies 2a, 2c (not shown) and the notches provided at their ends are perpendicular to the displacement direction of the piezoelectric bodies 2b, 2d. Therefore, since almost no displacement occurs when voltage is applied to the piezoelectric bodies 2b and 2d, the explanation will be given here within a plane that includes the piezoelectric bodies 2b and 2d. When the piezoelectric body 2b is driven at the resonant frequency, a locus as shown by the broken line 5b is obtained at the drive end 4, and the driven body 7 is moved in the direction 8b due to the difference in frictional force when reciprocating with respect to the driven body 7. When the piezoelectric body 2d is driven at the resonant frequency, a locus as shown by the broken line 5d is obtained at the drive end 4, and the driven body 7 is moved in the direction 8d. A similar phenomenon is observed when the piezoelectric bodies 2a and 2c are each driven at a resonant frequency. From the above, the direct drive device of the present invention has the advantage that it can move the driven body in each direction at high speed by driving the piezoelectric body in each direction independently at the resonance frequency.

次に本発明の直接駆動装置を用いた回転駆動装置の実施
例を第7図〜第1.0図を用いて説明する。
Next, an embodiment of a rotary drive device using the direct drive device of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 1.0.

円筒回転体形回転wi!動装置を第71Δ〜第9図を用
いて説明する。内筒回転体形回転駆動装置の縦断面を第
7図に示した。図中わかり易くするため直接駆動装置1
0周辺は断面をとらずに示した。第7図のC−D部断面
及びE−F部断面を第8図。
Cylindrical rotating body rotation wi! The motion device will be explained using FIGS. 71Δ to 9. FIG. 7 shows a longitudinal section of the inner cylinder rotary drive device. Direct drive device 1 for clarity in the diagram
The area around 0 is shown without taking a cross section. FIG. 8 shows a cross section along line C-D and section along line E-F in FIG. 7.

第9図に示した。第7図を用いて回転駆動装置の構造と
動作を説明する。直接駆動装置IQa。
It is shown in Figure 9. The structure and operation of the rotary drive device will be explained using FIG. 7. Direct drive device IQa.

10bは、固定板底板17a、17C上に半径方向に設
けられたリニアガイドlla、llb上に半径方向に直
動可能に設けられたリニアガイドブロック20a、20
bにその圧電体変位方向が半径方向及び円周方向となる
様に結合設h1されている。直接駆動装置10a、10
bは、固定体17に対して軸受13..1−4を介して
回転可能に支持されている回転体15に結合されている
ディスク16a、16b表面にその駆動端部を押し付け
られている。直接駆動装置駆動端部とディスク16a。
10b denotes linear guide blocks 20a and 20 that are movable in the radial direction on the linear guides lla and llb that are radially provided on the fixed plate bottom plates 17a and 17C.
b is coupled to h1 so that the displacement directions of the piezoelectric body are in the radial direction and the circumferential direction. Direct drive device 10a, 10
b is the bearing 13.b relative to the fixed body 17. .. The drive ends are pressed against the surfaces of disks 16a, 16b which are connected to a rotating body 15 which is rotatably supported via 1-4. Direct drive drive end and disk 16a.

16bは摩擦係数が大きく摩耗量の小さい材料の組み合
わせで構成されている。直接駆動装置とディスクの押し
付は力は適当な値を選ぶことにより最高効率の駆動が可
能となることから、固定体底板17a、]、7cと固定
体側板17b間の締め代をボルト26で締め付けること
により調整可能としている0回転体15の固定体17に
対する回転位置を検出するための位置検出器19の回転
軸がカップリング18を介して回転体15の軸の連結さ
れている0次に、本回転駆動装置の動作について説明す
る。直接駆動装置10a、10bはベース17a、17
cに対して半径方向に移動可能であり1円周方向には拘
束されている。また、回転体15は半径方向には拘束さ
れており、円周方向には回転可能である6以上から、圧
電体2b、2d’もしくは2d、2b’ を共振周波数
で駆動することにより直接駆動装置10a、10bはリ
ニアガイドlla、llb上を大半径方向もしくは小半
径方向に高速で移動可能となる。ある半径位置で圧電体
2b、2d、2d’ 、2b’への電圧印加を止めると
摩擦力により直接駆動装置10a。
16b is made of a combination of materials with a large coefficient of friction and a small amount of wear. When pressing the disk with the direct drive device, the most efficient drive can be achieved by selecting an appropriate value for the force. The rotation axis of a position detector 19 for detecting the rotational position of the zero rotation body 15 with respect to the fixed body 17, which can be adjusted by tightening, is connected to the zero rotation axis of the rotation body 15 through a coupling 18. , the operation of this rotary drive device will be explained. Direct drive devices 10a, 10b are based on bases 17a, 17
It is movable in the radial direction with respect to c, but is restrained in one circumferential direction. Furthermore, since the rotating body 15 is restrained in the radial direction and rotatable in the circumferential direction, the piezoelectric bodies 2b, 2d' or 2d, 2b' are driven at a resonant frequency by a direct drive device. 10a and 10b can move at high speed in the large radial direction or the small radial direction on the linear guides lla and llb. When the voltage application to the piezoelectric bodies 2b, 2d, 2d', and 2b' is stopped at a certain radial position, the frictional force causes the direct drive device 10a.

10bはその半径位置にロックされる。そこで、圧電体
2a、2a’もしくは2c、2c’ を共振周波数で駆
動すると直接駆動装置]、Oa、10bはディスク16
a、16bを円周方向両方向に接触駆動する。圧電体2
a、2a’ 、2c、2c’への電圧印加を止めると回
転体15はその位置でロックされる8本回転駆動装置は
圧電体無電圧印加時は摩擦力で回転方向半径方向にロッ
クされているため、メカニカルブレーキを除去すること
ができるという利点がある。直接駆動装置が半径方向に
移動しうろことの長所について次に述べる。
10b is locked in its radial position. Therefore, if the piezoelectric bodies 2a, 2a' or 2c, 2c' are driven at the resonant frequency, the direct drive device], Oa, 10b is the disk 16.
a and 16b are contact-driven in both circumferential directions. Piezoelectric body 2
When the voltage application to a, 2a', 2c, and 2c' is stopped, the rotating body 15 is locked in that position.The 8-piece rotary drive device is locked in the radial direction of rotation by frictional force when no voltage is applied to the piezoelectric body. This has the advantage of eliminating the need for mechanical brakes. The advantages of a radially moving scale with a direct drive are discussed below.

直接駆動装置は、圧電体にその共振周波数で同一振幅の
交流電圧を印加すると駆動端部で同一の力。
A direct drive device applies an alternating voltage of the same amplitude to the piezoelectric body at its resonant frequency and produces the same force at the drive end.

同一の振動速度を発生する。従って円周方向′wAll
13については、大半径位置では同一の印加電圧時に低
速・大トルクの発生が可能となり、小半径位置では高速
・低トルクの発生が可能となる。従って用途に応じて最
適な条件を選択して負荷を駆動できるという長所がある
。また、第7図では2ケの直接駆動装置によりディスク
を挾み付ける方式を示したが、1ケの直接駆動装置によ
りディスクを片側より駆動することも可能である。ただ
し、前者は後者に比して大形となるものの直接駆動装置
とディスクの確実な接触と高いトルクをうろことができ
る利点がある。また、第7図ではベース】−7の円周方
向に1対の直接駆動装置10a。
Generates the same vibration speed. Therefore, the circumferential direction 'wAll
Regarding No. 13, low speed and large torque can be generated at the same applied voltage at the large radius position, and high speed and low torque can be generated at the small radius position. Therefore, there is an advantage that the load can be driven by selecting optimal conditions depending on the application. Further, although FIG. 7 shows a system in which the disk is sandwiched between two direct drive devices, it is also possible to drive the disk from one side using one direct drive device. However, although the former is larger than the latter, it has the advantage of reliable contact between the direct drive device and the disk and high torque. In addition, in FIG. 7, a pair of direct drive devices 10a are provided in the circumferential direction of the base ]-7.

10 bを設ける例を示したが複数対設けることにより
出力トルクを複数倍にすることも可能である。
10b is provided, but it is also possible to increase the output torque by multiple times by providing a plurality of pairs.

次に、本回転駆動装置の検出器等周辺部材について第8
図〜第10図を用いて説明する。前述したように回転体
15の回転位置は位置検出器19により検出可能である
。直接駆動装置の半径方向位置は位置検出器22と低接
スイッチ24.25を併用して絶対位置を検出する構成
とした。半径方向動作を行う際はまず原点復帰動作を行
う必要がある。原点復帰動作の手順を第1Q図に示した
Next, we will discuss the peripheral parts such as the detector of this rotary drive device in the 8th section.
This will be explained using FIGS. As described above, the rotational position of the rotating body 15 can be detected by the position detector 19. The radial position of the direct drive device is configured to detect the absolute position using both the position detector 22 and the low contact switches 24 and 25. When performing a radial movement, it is first necessary to perform a return-to-origin operation. The procedure for returning to the origin is shown in Figure 1Q.

まず現在の初期位置が原点位W(第9図では原点センサ
24bの検出位置(丸印で示した))より上領域にある
か下領域にあるかを原点センサ24bを用いて検出する
。第9図で24a、24cはオーバラン検出用近接スイ
ッチであり、この位置を越えて直接駆動装置f 10 
aが動作するとストッパー1.2a、12bに衝突して
静止する構造となっている。従って08≧Q1となるよ
う構成することにより、直接駆動装置が原点位置より上
方にある場合は原点センサはドグ23aに覆ね才してお
り、下方にある場合は覆われていないため領域判別が可
能となりその境界で原点位置が検出できる。この例では
、位置検出器22aには基準信号発生位W 27 aが
原点位置よりやや下方に設けられている。従って、原点
センサ24bはドグ23aが下降すると、覆われた状態
から覆われない状態に変化する位置(原点位置)を検出
し、その位置から更に下降すると基準借号発生位’li
t 27 aを位置検出器が検出し、その位置で電圧印
加を止めると停止する0位置検出器の基準信号発生位置
が検出できたのでその後はこの位置からの相対位置を位
置検出器22aを用いて検出することにより直接駆動装
置の半径方向の絶対方向を知ることができる。
First, the origin sensor 24b is used to detect whether the current initial position is above or below the origin W (the detection position (indicated by a circle) of the origin sensor 24b in FIG. 9). In FIG. 9, 24a and 24c are proximity switches for overrun detection, and beyond this position, the direct drive device f10
When a moves, it collides with stoppers 1.2a and 12b and comes to rest. Therefore, by configuring so that 08≧Q1, the origin sensor is not covered by the dog 23a when the direct drive device is above the origin position, and is not covered when it is below, making it difficult to determine the area. This makes it possible to detect the origin position at the boundary. In this example, the reference signal generation position W 27 a of the position detector 22a is provided slightly below the origin position. Therefore, when the dog 23a descends, the origin sensor 24b detects the position (origin position) at which the covered state changes to the uncovered state, and when the dog 23a descends further from that position, the reference borrowed sign occurrence position
The position detector detects t 27 a and stops when the voltage application is stopped at that position.Since the reference signal generation position of the 0 position detector has been detected, the relative position from this position can then be detected using the position detector 22a. By detecting this, the absolute radial direction of the direct drive device can be determined.

以上の説明は1対の直接駆動装置の片側について述べた
が反対側についても同様の手順で半径方向絶対位置の検
出が可能となる。
Although the above description has been made regarding one side of the pair of direct drive devices, the absolute position in the radial direction can also be detected using the same procedure on the opposite side.

次に外筒回転体形回転駆動装置の例を第11図に示した
0本装置は固定体17に設けられた円板状部材の両面の
半径方向にリニアガイドlla。
Next, an example of an external cylinder rotating body type rotation drive device is shown in FIG.

11bを設け、リニアガイドブロック20a。11b and a linear guide block 20a.

20bに直接駆動装置10a、10bが結合されている
。直接駆動装置10a、iobの駆動端部は回転体15
a、15c内面に設けられたディスク1.6a、16c
に押し付けられている。動作原理は内筒回転体形と同様
であり、検出器も内筒回転体形について第8図、第9図
に示したものと同様のものを備えている。外筒回転体形
を用いた場合も直接駆動装置がディスクと接触する半径
が内情回転体形と同一の場合は発生1〜ルクは同一であ
る。回転駆動装置の取り付は部材の形状等がら内筒回転
体形と外筒回転体形のいずれがを選択でき、回転体を固
定体として利用し、固定体を回転体として利用すること
もできる。
Drives 10a, 10b are directly coupled to 20b. The drive end of the direct drive device 10a and iob is the rotating body 15
Discs 1.6a, 16c provided on the inner surface of a, 15c
is being forced to. The principle of operation is the same as that of the inner cylinder rotating body type, and the detector is also equipped with the same detector as shown in FIGS. 8 and 9 for the inner cylinder rotating body type. Even in the case of using the outer rotor shape, if the radius of contact of the direct drive device with the disk is the same as that of the inner rotor shape, the generated torque is the same. The rotary drive device can be mounted in either an inner cylinder rotating body type or an outer cylinder rotating body type depending on the shape of the member, etc., and the rotating body can be used as a fixed body, and the fixed body can be used as a rotating body.

次に本発明の直接駆動装置及び回転駆動装置を用いた直
接駆動ロボットの例を第12図〜第14図を用いて説明
する。その前に従来の電磁式直接駆動電動機を用いた直
接駆動ロボットの例を第15図を用いて説明し、その特
徴及び欠点を明らかにする。現在高速・高精度の要求さ
れる組立作業に用いられている水平長関節形直接駆動ロ
ボットはその多くが第1アーム30.第2アーム31の
駆動は直接駆動電動機で行っているが、手首軸の駆動は
現在の電磁式直接駆動電動機が出方・自重比をあまり大
きくとれず重くなり負荷が増大するため、高速・低トル
ク電動機を用い、その出方を減速機、ボールネジを介し
て減速することにより行っている。第15図はその例を
示している。
Next, an example of a direct drive robot using the direct drive device and rotary drive device of the present invention will be explained with reference to FIGS. 12 to 14. Before that, an example of a direct drive robot using a conventional electromagnetic direct drive motor will be explained using FIG. 15, and its characteristics and drawbacks will be clarified. Most of the horizontal long joint type direct drive robots currently used for assembly work that requires high speed and high precision have a first arm 30. The second arm 31 is driven by a direct drive motor, but current electromagnetic direct drive motors cannot drive the wrist shaft with a very high output/self-weight ratio, making it heavy and increasing the load. A torque motor is used, and its output is slowed down via a speed reducer and a ball screw. FIG. 15 shows an example.

直接部!l!IJ電動機は発生トルクが大きいため、安
全性確保のためメカニカルブレーキ38を設けるとブレ
ーキ容量として大きいものが要求され、ブレーキ38b
は直接駆動電動機37aの大きい負荷となる欠点がある
。また、手首機構も減速機41゜ボールネジ39.タイ
ミングベルト等用いるため機構が複雑となり、動作方向
の剛性があまり高くとれない欠点がある0本発明で述べ
た直接駆動装置及び回転駆動装置は圧電体を用いており
、圧電駆動装置は電磁式駆動装置と比して3倍程度の最
高出力・自重比が得られることが知られており(機械設
計第31巻第13号(1987年)第56頁参照)、手
首軸も含めた全軸を上記装置で駆動すれば駆動装置の軽
量化と共に無電圧印加時は静止摩擦力による制動機能が
あるため、メカニカルブレーキの装着が必要なく更に軽
量化をはかることが可能となる。第12図に第15図相
当の直接駆動ロボットの各軸駆動装置を直接駆動装置及
び回転駆動装置に置き換えた例を示した。第1アーム3
0及び第2アーム31の駆動は前述の回転駆動装置を用
いた。第1アーム駆動用回転駆動装[28a下方にはフ
ァン29aを設けた。これにより圧電体の発熱による性
能変化及び性能劣化を防ぐことができ高効率の駆動を維
持することが可能となる。第2アーム31先端の手首軸
駆動機構について説明する。出力#(スプライン軸)3
5先端にはハンド36が設けられている。スプライン軸
35はスプライン軸受34、同取付部材42、ころがり
軸受を介して第2アーム31に支持されている。スプラ
イン軸受取付部材42にはディスク33が結合されてお
り、ディスク33はその下部にディスク33半径方向に
移動可能に支持された直接駆動装置にナツトで押し付け
られており回転駆動袋[128cを構成している。回転
位置検出は位置検出器(例えばブラシレス・レゾルバ)
19cで行う0本スプライン軸受取付部月42と結合さ
れた筒体40中に第13図で示す圧電駆動装置が内蔵さ
れている。本圧電駆動装置は本発明の直接駆動装置が2
次元駆動を可能にしたものであるのに対し1次元駆動を
可能にしているものである。G−H部所面を第14図に
示した。
Direct part! l! Since the IJ electric motor generates a large torque, if a mechanical brake 38 is provided to ensure safety, a large brake capacity is required, and the brake 38b
has the disadvantage that it becomes a large load on the direct drive motor 37a. In addition, the wrist mechanism also includes a reducer with a 41° ball screw and a 39° ball screw. The mechanism is complicated due to the use of a timing belt, etc., and the rigidity in the operating direction is not very high. It is known that the maximum output/self-weight ratio is about three times higher than that of other devices (see Mechanical Design Vol. 31, No. 13 (1987), p. 56), and all axes including the wrist axis can be When driven by the above device, the weight of the drive device is reduced, and since there is a braking function using static friction force when no voltage is applied, it is not necessary to install a mechanical brake, making it possible to further reduce the weight. FIG. 12 shows an example in which each axis drive device of a direct drive robot equivalent to FIG. 15 is replaced with a direct drive device and a rotary drive device. 1st arm 3
The above-mentioned rotary drive device was used to drive the 0 and second arms 31. A rotation drive device for driving the first arm [a fan 29a was provided below 28a. This prevents changes in performance and performance deterioration due to heat generation of the piezoelectric body, making it possible to maintain highly efficient driving. The wrist shaft drive mechanism at the tip of the second arm 31 will be explained. Output # (spline shaft) 3
A hand 36 is provided at the tip of 5. The spline shaft 35 is supported by the second arm 31 via the spline bearing 34, the mounting member 42, and a rolling bearing. A disk 33 is coupled to the spline bearing mounting member 42, and the disk 33 is pressed with a nut to a direct drive device that supports the disk 33 so as to be movable in the radial direction at its lower part, thereby forming a rotary drive bag [128c]. ing. Rotational position detection is performed using a position detector (e.g. brushless resolver)
A piezoelectric drive device shown in FIG. 13 is built into the cylinder 40 connected to the zero-spline bearing mounting portion 42 at 19c. This piezoelectric drive device has two direct drive devices of the present invention.
This allows for dimensional driving, whereas it allows for one-dimensional driving. The GH section plane is shown in Fig. 14.

本圧電駆動装置10a’〜10c′駆動端部が3点接触
でスプライン軸35側面に接触しており、ボルト・ナツ
ト43a〜43cにより押付力を調整可能としている。
The driving ends of the piezoelectric drive devices 10a' to 10c' are in three-point contact with the side surface of the spline shaft 35, and the pressing force can be adjusted by bolts and nuts 43a to 43c.

圧電駆動装置10a’〜10c’により構成される直接
駆動装置28dによりスプライン軸35は上下方向動作
を行う、上下方向の位置検出器L9dほか検出器は第9
図と同様の構成となっており、スプライン軸受取付部材
42゜筒体40と結合された板32に設けられている。
The spline shaft 35 is moved in the vertical direction by a direct drive device 28d constituted by the piezoelectric drive devices 10a' to 10c'.
It has the same structure as shown in the figure, and a spline bearing mounting member 42 is provided on the plate 32 coupled to the cylindrical body 40.

本構成の直接駆動装置及び回転駆動装置を用いた直接駆
動ロボットでは従来の電磁式直接駆動電動機を用いた直
接駆動ロボットと比して関節駆動装置の軽量化、ブレー
キ除去による軽量化、各軸動作方向の高剛性化をはかる
ことができるという利点がある。
A direct drive robot using a direct drive device and rotary drive device with this configuration has a lighter joint drive device, lighter weight due to the removal of brakes, and movement of each axis compared to a direct drive robot using a conventional electromagnetic direct drive motor. It has the advantage of being able to achieve high rigidity in the direction.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、出力自重比の大きい圧電体を用いた直
接駆動装置1ケで被駆動体を2方向に移動させることが
可能となり、その直接駆動装置を半径方向に滑動可能に
構成した回転駆動装置により負荷の大きさ、要求される
特性に整合する速度−トルク特性を有する回転駆動装置
をうろことができるので、直接駆動ロボットの関節駆動
装置を上記直接駆動装置、回転駆動装置を用いて構成す
ることにより、関節駆動装置の軽量化、ブレーキの除去
による関節部の軽量化がはかれ、直接駆動ロボットの高
速・高精度・高効率駆動が可能となる効果がある。
According to the present invention, it is possible to move a driven body in two directions with one direct drive device using a piezoelectric body with a large output self-weight ratio, and the direct drive device is configured to be able to slide in the radial direction. The drive device allows a rotary drive device that has speed-torque characteristics that match the load size and required characteristics to move around, so the joint drive device of a direct drive robot can be moved using the above-mentioned direct drive device and rotary drive device. By configuring this structure, the weight of the joint drive device can be reduced, the weight of the joint can be reduced by eliminating the brake, and the direct drive robot can be driven at high speed, with high precision, and with high efficiency.

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

第1図は本発明の直接駆動装置の斜視図、第2図は第1
図のA−B部縦断面図、第3図は圧電体の斜視図、第4
図、第5図は弾性切り欠き部の斜視図、第6図は直接駆
動装置の動作説明図、第7図は本発明の内筒回転体形回
転駆動装置の縦断面図、第8図は第7図のC−D部縦断
面図、第9図は第7図のE −F部縦断面図、第10図
は直接駆動装置の半径方向原点復帰動作のフローチャー
ト、第11図は外筒回転体形回転駆動装置の縦断面図、
第12図は本発明の直接駆動ロボットの縦断面図、第1
3図は一方向移動形圧電駆動装置の構造図、第14図は
第12図のG −H部所面図、第15図は従来の直接駆
動ロボットの縦断面図。 1・・・ベース、2・・・厚み方向変位圧電体、3・・
・弾性切り欠き部、4・・・駆動端部、5・・・駆動端
部変位方向、6・・・ボルト、7・・・被駆動体、8・
・・被駆動体移動方向、9・・・圧電体変位方向、10
・・・直接駆動装置、11・・・リニアガイド、12・
・・ストッパー、13.14・・・軸受、15・・・回
転体、16・・・ディスク、17・・・固定体、18・
・・カップリング、19・・・位置検出器、20・・・
リニアガイドブロック、21・・・コード板、22・・
・位置検出器、23・・・ドグ、24.25・・・近接
スイッチ、26・・・ボルト、27・・・基準信号発生
位置、28a、28b、28c・・・回転駆動装置、2
8d・・・直接駆動装置、29・・・ファン、30・・
・第1アーム、31・・・第2アーム、32・・・板、
33・・・ディスク、34・・・スプライン軸受、35
・・・スプライン軸、36・・・ハンド、37a。 37b・・・直接駆動電動機、37c、37d・・高速
・低トルク電動機、38・・・ブレーキ、39・・・ボ
ールネジ、40・・・筒体541・・・減速機、42・
・・スプライン軸受取付部材、43・・・ボルト・ナツ
ト。 ネ lI21 ¥14−I1218sC 6、−1丁、°“)レト 第 6 口 ノ・−・べ“−ス 9 ・−−lモニ 9帆坏2芝イIL71i弓不 3 
区 璃  10    図 一¥)If   図
Fig. 1 is a perspective view of the direct drive device of the present invention, and Fig. 2 is a perspective view of the direct drive device of the present invention.
3 is a perspective view of the piezoelectric body, 4th
5 is a perspective view of the elastic notch, FIG. 6 is an explanatory diagram of the operation of the direct drive device, FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the internal cylinder rotary body rotary drive device of the present invention, and FIG. 8 is the 7 is a vertical cross-sectional view of section C-D, FIG. 9 is a longitudinal cross-sectional view of section E-F of FIG. A vertical cross-sectional view of the body rotation drive device,
FIG. 12 is a vertical sectional view of the direct drive robot of the present invention, the first
FIG. 3 is a structural diagram of a unidirectionally moving piezoelectric drive device, FIG. 14 is a cross-sectional view of section G-H in FIG. 12, and FIG. 15 is a longitudinal sectional view of a conventional direct drive robot. 1...Base, 2...Thickness direction displacement piezoelectric body, 3...
- Elastic notch, 4... Drive end, 5... Drive end displacement direction, 6... Bolt, 7... Driven body, 8...
・・Direction of movement of driven body, 9 ・Direction of displacement of piezoelectric body, 10
... Direct drive device, 11... Linear guide, 12.
... Stopper, 13.14... Bearing, 15... Rotating body, 16... Disc, 17... Fixed body, 18...
...Coupling, 19...Position detector, 20...
Linear guide block, 21... Code plate, 22...
・Position detector, 23...Dog, 24.25...Proximity switch, 26...Volt, 27...Reference signal generation position, 28a, 28b, 28c...Rotary drive device, 2
8d... Direct drive device, 29... Fan, 30...
・First arm, 31... Second arm, 32... Board,
33...Disc, 34...Spline bearing, 35
...Spline shaft, 36...Hand, 37a. 37b...Direct drive electric motor, 37c, 37d...High speed/low torque electric motor, 38...Brake, 39...Ball screw, 40...Cylinder 541...Reducer, 42...
... Spline bearing mounting member, 43... Bolts and nuts. Ne lI21 ¥14-I1218sC 6, -1, °") Reto No. 6 Mouth--Base"--9 ・--l Moni 9 Hosei 2 Shibai IL71i Yufu 3
Ku Li 10 Figure 1 ¥) If Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、複数の圧電体と、前記圧電体の電圧印加時の変位を
合成する弾性切り欠き部と、前記弾性切り欠き部先端に
設けられ被駆動体を接触移動させる摺動部材を有する直
接駆動装置において、前記直接駆動装置を四角すい状構
造とし、底面がベースをなし、4ヶの厚み方向に変位す
る前記圧電体をその変位方向が前記四角すい状構造の稜
線と一致するよう一端をベースに固定して設け、前記各
圧電体の他端に各々その他の3ヶの前記圧電体の変位方
向に自由度を有する四ッ又形弾性切り欠き部を連結し、
前記弾性切り欠き部先端の前記四角すいの頂部に摺動部
材を設けたことを特徴とする直接駆動装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の直接駆動装置を用いた
回転駆動装置において、前記直接駆動装置を固定体(も
しくは回転体)に、前記回転体(もしくは前記固定体)
と結合されたディスク部と押圧設置し、前記直接駆動装
置の前記四角すいの対角位置の稜線に設けられた1対の
前記圧電体の変位方向を前記ディスク部の円周方向と一
致するよう設け、他の1対の前記圧電体をその変位方向
が前記ディスク部の半径方向と一致するように設け、前
記直接駆動装置はその設置される固定体(もしくは回転
体)に対して半径方向に滑動可能に支持され、円周方向
に拘束支持されており、前記回転体と前記固定体は軸受
を介して回動可能に支持されていることを特徴とする回
転駆動装置。
[Claims] 1. A plurality of piezoelectric bodies, an elastic notch that combines the displacements of the piezoelectric bodies when a voltage is applied, and a sliding member provided at the tip of the elastic notch that allows the driven body to contact and move. In the direct drive device having a member, the direct drive device has a square pyramidal structure, the bottom surface serves as a base, and the displacement direction of the four piezoelectric bodies that are displaced in the thickness direction coincides with the ridgeline of the square pyramidal structure. one end of the piezoelectric body is fixed to the base, and the other end of each of the piezoelectric bodies is connected to a four-pronged elastic cutout having a degree of freedom in the direction of displacement of the other three piezoelectric bodies,
A direct drive device characterized in that a sliding member is provided at the top of the square pyramid at the tip of the elastic notch. 2. In a rotary drive device using a direct drive device according to claim 1, the direct drive device is a fixed body (or a rotating body), and the rotary body (or the fixed body)
The piezoelectric body is press-fitted with a disk unit coupled to the disk unit, so that the direction of displacement of the pair of piezoelectric bodies provided on the diagonal ridge lines of the square pyramid of the direct drive device coincides with the circumferential direction of the disk unit. and the other pair of piezoelectric bodies are provided so that their displacement direction coincides with the radial direction of the disk portion, and the direct drive device is arranged in a radial direction with respect to the fixed body (or rotating body) on which it is installed. 1. A rotary drive device, wherein the rotary drive device is slidably supported and restrained in a circumferential direction, and the rotating body and the fixed body are rotatably supported via a bearing.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5404066A (en) * 1991-06-21 1995-04-04 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Feed system
US5485437A (en) * 1993-02-05 1996-01-16 Discovision Associates Shock-resistant, electrostatically actuated pick-up for optical recording and playback
US5563465A (en) * 1993-04-14 1996-10-08 Hitachi, Ltd. Actuator
JP2005124377A (en) * 2003-09-26 2005-05-12 Kyocera Corp Driving device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5404066A (en) * 1991-06-21 1995-04-04 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Feed system
US5485437A (en) * 1993-02-05 1996-01-16 Discovision Associates Shock-resistant, electrostatically actuated pick-up for optical recording and playback
US5521452A (en) * 1993-02-05 1996-05-28 Discovision Associates Shock-resistant, electrostatically actuated pick-up for optical recording and playback
EP0825593A1 (en) * 1993-02-05 1998-02-25 Discovision Associates Shock-resistant, electrostatically actuated pick-up for optical recording and playback
US5563465A (en) * 1993-04-14 1996-10-08 Hitachi, Ltd. Actuator
JP2005124377A (en) * 2003-09-26 2005-05-12 Kyocera Corp Driving device
JP4535709B2 (en) * 2003-09-26 2010-09-01 京セラ株式会社 Drive device

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