JPH04341644A - 変位発生装置 - Google Patents
変位発生装置Info
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- JPH04341644A JPH04341644A JP3141013A JP14101391A JPH04341644A JP H04341644 A JPH04341644 A JP H04341644A JP 3141013 A JP3141013 A JP 3141013A JP 14101391 A JP14101391 A JP 14101391A JP H04341644 A JPH04341644 A JP H04341644A
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- displacement
- movable block
- piezoelectric element
- movable
- generating device
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Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims abstract description 67
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、変位発生装置に関する
。具体的にいうと、本発明は、アクチュエータで発生し
た変位を変位拡大縮小機構で拡大もしくは縮小して出力
する変位発生装置に関する。
。具体的にいうと、本発明は、アクチュエータで発生し
た変位を変位拡大縮小機構で拡大もしくは縮小して出力
する変位発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の変位発生装置３１を示す正
面図である。従来の変位発生装置３１にあっては、変位
を出力させるためのレバー３２の基端部近傍を、薄肉ヒ
ンジバネ３３を介して略Ｌ型をしたベース３４と一体に
構成してあり、レバー３２の基端部とベース３４の端部
との間に圧電素子３５を挿入してある。
面図である。従来の変位発生装置３１にあっては、変位
を出力させるためのレバー３２の基端部近傍を、薄肉ヒ
ンジバネ３３を介して略Ｌ型をしたベース３４と一体に
構成してあり、レバー３２の基端部とベース３４の端部
との間に圧電素子３５を挿入してある。
【０００３】しかして、圧電素子３５に電圧を印加して
圧電素子３５を伸張させると、レバー３２の基端部とベ
ース３４の端部間が押し広げられて薄肉ヒンジバネ３３
が弾性変形し、レバー３２の先端が変位する。このとき
、薄肉ヒンジバネ３３がレバー３２の基端部近傍に設け
られているので、圧電素子３５の伸縮量はレバー３２の
先端で拡大されて大きな変位となって出力される。
圧電素子３５を伸張させると、レバー３２の基端部とベ
ース３４の端部間が押し広げられて薄肉ヒンジバネ３３
が弾性変形し、レバー３２の先端が変位する。このとき
、薄肉ヒンジバネ３３がレバー３２の基端部近傍に設け
られているので、圧電素子３５の伸縮量はレバー３２の
先端で拡大されて大きな変位となって出力される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４の
ように薄肉ヒンジバネとてこの原理を利用した変位発生
装置にあっては、ベース、薄肉ヒンジバネ及びレバーか
らなる金属ブロックの形状が複雑となり、金属板から切
削加工等によって製作しようとすると、加工コストが高
くつくという問題があった。
ように薄肉ヒンジバネとてこの原理を利用した変位発生
装置にあっては、ベース、薄肉ヒンジバネ及びレバーか
らなる金属ブロックの形状が複雑となり、金属板から切
削加工等によって製作しようとすると、加工コストが高
くつくという問題があった。
【０００５】また、圧電素子でレバーの基端部を駆動し
、レバーの先端で所要の変位を得るため薄肉ヒンジバネ
の厚みを薄くすると、薄肉ヒンジバネのバネ剛性が弱く
なり、レバーの作用点（先端）に外力が加わると、レバ
ーの作用点が容易に動いてしまい、変位の出力部（レバ
ーの先端）に加わる外力によってレバー先端の変位量が
変動するという問題があった。
、レバーの先端で所要の変位を得るため薄肉ヒンジバネ
の厚みを薄くすると、薄肉ヒンジバネのバネ剛性が弱く
なり、レバーの作用点（先端）に外力が加わると、レバ
ーの作用点が容易に動いてしまい、変位の出力部（レバ
ーの先端）に加わる外力によってレバー先端の変位量が
変動するという問題があった。
【０００６】本発明は、叙上の従来例の欠点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、変位発生
装置の構造を簡単化して加工コストを安価にすると共に
、変位の出力部に外力が加わっても出力部の変位量が変
動しないようにすることにある。
されたものであり、その目的とするところは、変位発生
装置の構造を簡単化して加工コストを安価にすると共に
、変位の出力部に外力が加わっても出力部の変位量が変
動しないようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の変位発生装置は
、伸縮可能なアクチュエータと、くさび状をした複数個
の可動ブロックによって構成された変位拡大縮小機構と
からなり、アクチュエータによって発生させられた変位
を前記変位拡大縮小機構によって拡大もしくは縮小して
出力させるようにしたことを特徴としている。
、伸縮可能なアクチュエータと、くさび状をした複数個
の可動ブロックによって構成された変位拡大縮小機構と
からなり、アクチュエータによって発生させられた変位
を前記変位拡大縮小機構によって拡大もしくは縮小して
出力させるようにしたことを特徴としている。
【０００８】
【作用】本発明の変位発生装置にあっては、アクチュエ
ータの伸縮によってくさび状をした可動ブロックを順次
移動させるものであり、各可動ブロック同志の移動量の
比を調整することによって変位を順次拡大もしくは縮小
させるものである。
ータの伸縮によってくさび状をした可動ブロックを順次
移動させるものであり、各可動ブロック同志の移動量の
比を調整することによって変位を順次拡大もしくは縮小
させるものである。
【０００９】この変位発生装置にあっては、従来例のよ
うにバネ要素（薄肉ヒンジバネ）を用いることなく、可
動ブロックによって構成されたくさび機構を用いて変位
を拡大縮小させながら伝達するようにしているので、単
純な形状の部材（くさび状の可動ブロック）を用いるこ
とができ、加工コストを安価にすることができる。また
、変位の出力部に外力が作用しても、外力によって出力
部が変位しにくく、外力によって出力部の変位量が影響
を受けることがない。
うにバネ要素（薄肉ヒンジバネ）を用いることなく、可
動ブロックによって構成されたくさび機構を用いて変位
を拡大縮小させながら伝達するようにしているので、単
純な形状の部材（くさび状の可動ブロック）を用いるこ
とができ、加工コストを安価にすることができる。また
、変位の出力部に外力が作用しても、外力によって出力
部が変位しにくく、外力によって出力部の変位量が影響
を受けることがない。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の一実施例による変位発生装置
１の正面図であって、２個の可動ブロック２ａ，２ｂを
用いた実施例を示している。枠状もしくは箱状をしたガ
イドブロック３内には、圧電素子４と、２個の可動ブロ
ック２ａ，２ｂからなる変位拡大縮小機構２と、可動ブ
ロック２ａ，２ｂ間の摩擦係数を低減させるための滑動
板５ａ，５ｂ，５ｃが収納されている。
１の正面図であって、２個の可動ブロック２ａ，２ｂを
用いた実施例を示している。枠状もしくは箱状をしたガ
イドブロック３内には、圧電素子４と、２個の可動ブロ
ック２ａ，２ｂからなる変位拡大縮小機構２と、可動ブ
ロック２ａ，２ｂ間の摩擦係数を低減させるための滑動
板５ａ，５ｂ，５ｃが収納されている。
【００１１】変位拡大縮小機構２は、一般的にいうと、
複数個のくさび状をした可動ブロックに順次変位を伝え
るものであり、隣り合った可動ブロックは互いにほぼ直
角方向に変位するようにガイドもしくは位置規制されて
いる。また、隣接する可動ブロックは、直接または摩擦
軽減手段を介して各傾斜面同志を接触させており、この
傾斜面を介して互いに変位を伝達し合うものである。そ
して、隣り合った可動ブロックの変位量の比は、傾斜面
の傾斜角度によって決まるので、この傾斜角度を適当に
設計することにより、初めの変位を拡大もしくは縮小さ
せて出力させることができる。
複数個のくさび状をした可動ブロックに順次変位を伝え
るものであり、隣り合った可動ブロックは互いにほぼ直
角方向に変位するようにガイドもしくは位置規制されて
いる。また、隣接する可動ブロックは、直接または摩擦
軽減手段を介して各傾斜面同志を接触させており、この
傾斜面を介して互いに変位を伝達し合うものである。そ
して、隣り合った可動ブロックの変位量の比は、傾斜面
の傾斜角度によって決まるので、この傾斜角度を適当に
設計することにより、初めの変位を拡大もしくは縮小さ
せて出力させることができる。
【００１２】実施例に則して説明すると、第１の可動ブ
ロック２ａは、図１のＸ１−Ｘ２方向にスムーズに変位
するようガイドブロック３内に納められており、そのた
め可動ブロック２ａの側面とガイドブロック３の内面と
の間には滑動板５ａが挟み込まれている。第１の可動ブ
ロック２ａの端面とガイドブロック３の内面との間には
アクチュエータとして圧電素子４が挿入されており、圧
電素子４の伸縮によって可動ブロック２ａがＸ１−Ｘ２
方向に移動するよう構成されている。また、第２の可動
ブロック２ｂは、図１のＹ１−Ｙ２方向にスムーズに変
位するようガイドブロック３内に納められており、その
ため可動ブロック２ｂの端面とガイドブロック３の内面
との間にも滑動板５ｃが挟み込まれている。さらに、２
つの可動ブロック２ａ，２ｂは、互いの傾斜面６ａ，６
ｂを対向させるようにして隣接し、両傾斜面６ａ，６ｂ
の間には滑動板５ｂが介在させられている。
ロック２ａは、図１のＸ１−Ｘ２方向にスムーズに変位
するようガイドブロック３内に納められており、そのた
め可動ブロック２ａの側面とガイドブロック３の内面と
の間には滑動板５ａが挟み込まれている。第１の可動ブ
ロック２ａの端面とガイドブロック３の内面との間には
アクチュエータとして圧電素子４が挿入されており、圧
電素子４の伸縮によって可動ブロック２ａがＸ１−Ｘ２
方向に移動するよう構成されている。また、第２の可動
ブロック２ｂは、図１のＹ１−Ｙ２方向にスムーズに変
位するようガイドブロック３内に納められており、その
ため可動ブロック２ｂの端面とガイドブロック３の内面
との間にも滑動板５ｃが挟み込まれている。さらに、２
つの可動ブロック２ａ，２ｂは、互いの傾斜面６ａ，６
ｂを対向させるようにして隣接し、両傾斜面６ａ，６ｂ
の間には滑動板５ｂが介在させられている。
【００１３】なお、図示されている滑動板５ａ，５ｂ，
５ｃは、例えば図２に示す滑動板５ａのように、平形保
持器７の孔８内に針状ころ９を転動自在にはめ込み、複
数個の針状ころ９が一体となって転動するようにしたも
のである。滑動板５ａ，５ｂ，５ｃは、これ以外の構成
のものも可能であって、例えば耐摩耗性が高く摩擦係数
の小さなポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の
弗素樹脂系シート等を用いてもよい。
５ｃは、例えば図２に示す滑動板５ａのように、平形保
持器７の孔８内に針状ころ９を転動自在にはめ込み、複
数個の針状ころ９が一体となって転動するようにしたも
のである。滑動板５ａ，５ｂ，５ｃは、これ以外の構成
のものも可能であって、例えば耐摩耗性が高く摩擦係数
の小さなポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の
弗素樹脂系シート等を用いてもよい。
【００１４】しかして、例えば圧電素子４に電圧を印加
して圧電素子４を伸張させると、第１の可動ブロック２
ａが圧電素子４に押されてＸ１方向へ移動し（図１に２
点鎖線で示す。）、第２の可動ブロック２ｂは第１の可
動ブロック２ａの傾斜面６ａによって押され、Ｙ１方向
へ抜け出るように移動する（図１に２点鎖線で示す。）
。この時、傾斜面６ａ，６ｂの傾斜角をθとすると、第
１の可動ブロック２ａの変位量に対する第２の可動ブロ
ック２ｂの変位量の比はｃｏｔθで表されるから、傾斜
角θを小さくすることによって第２の可動ブロック２ｂ
の変位量を大きくすることができる。また、逆に傾斜角
θを大きくすれば、第２の可動ブロック２ｂの変位量を
小さくすることも可能である。
して圧電素子４を伸張させると、第１の可動ブロック２
ａが圧電素子４に押されてＸ１方向へ移動し（図１に２
点鎖線で示す。）、第２の可動ブロック２ｂは第１の可
動ブロック２ａの傾斜面６ａによって押され、Ｙ１方向
へ抜け出るように移動する（図１に２点鎖線で示す。）
。この時、傾斜面６ａ，６ｂの傾斜角をθとすると、第
１の可動ブロック２ａの変位量に対する第２の可動ブロ
ック２ｂの変位量の比はｃｏｔθで表されるから、傾斜
角θを小さくすることによって第２の可動ブロック２ｂ
の変位量を大きくすることができる。また、逆に傾斜角
θを大きくすれば、第２の可動ブロック２ｂの変位量を
小さくすることも可能である。
【００１５】また、圧電素子４を収縮させると、第１の
可動ブロック２ａがＸ２方向に後退し、これによって第
２の可動ブロック２ｂがＹ２方向に押し戻される。なお
、図示していないが、第２の可動ブロック２ｂが押し戻
されるようにするためには、第２の可動ブロック２ｂと
ガイドブロック３との間にバネを挿入してもよく、ある
いは外力によって第２の可動ブロック２ｂが押し戻され
るようにしてあってもよい。
可動ブロック２ａがＸ２方向に後退し、これによって第
２の可動ブロック２ｂがＹ２方向に押し戻される。なお
、図示していないが、第２の可動ブロック２ｂが押し戻
されるようにするためには、第２の可動ブロック２ｂと
ガイドブロック３との間にバネを挿入してもよく、ある
いは外力によって第２の可動ブロック２ｂが押し戻され
るようにしてあってもよい。
【００１６】したがって、この第２の可動ブロック２ｂ
の変位を出力させることにより、圧電素子４によって発
生させられた第１の可動ブロック２ａの変位を拡大もし
くは縮小して出力できる。しかも、上記のような構造に
よれば、第２の可動ブロック２ｂに外力が加わっても、
この外力自体によって圧電素子４が伸縮されることはな
いので、外力によって第２の可動ブロック２ｂの変位量
が変動する恐れがない。
の変位を出力させることにより、圧電素子４によって発
生させられた第１の可動ブロック２ａの変位を拡大もし
くは縮小して出力できる。しかも、上記のような構造に
よれば、第２の可動ブロック２ｂに外力が加わっても、
この外力自体によって圧電素子４が伸縮されることはな
いので、外力によって第２の可動ブロック２ｂの変位量
が変動する恐れがない。
【００１７】図３は、本発明の別な実施例による変位発
生装置１１を示す正面図である。この実施例は、変位拡
大縮小機構２に３個の可動ブロック２ａ，２ｂ，２ｃを
用い、出力される変位の方向と圧電素子４の伸縮方向と
が平行となるようにしたものである。すなわち、第２の
可動ブロック２ａの側面とガイドブロック３の内面との
間に、さらに第３の可動ブロック２ｃを挿入してある。 第２の可動ブロック２ｂの側面には傾斜面１２ａを形成
してあり、第２の可動ブロック２ｂの傾斜面１２ａと第
３の可動ブロック２ｃの傾斜面１２ｂとは滑動板５ｄを
介して接触させられており、第２及び第３の可動ブロッ
ク２ｂ，２ｃの傾斜面１２ａ，１２ｂの方向は、第２の
可動ブロック２ｂが第１の可動ブロック２ａに押されて
Ｙ１方向へ突出したとき、第３の可動ブロック２ｃがＸ
１方向へ突出する向きに設計されている。第３の可動ブ
ロック２ｃの変位をスムーズにするため、第３の可動ブ
ロック２ｃとガイドブロック３の内面との間にも滑動板
５ｅが挿入されており、また、第３の可動ブロック２ｃ
とガイドブロック３との間には第３の可動ブロック２ｃ
をＸ２方向へ引き戻すように引張バネ１３が配設されて
いる。
生装置１１を示す正面図である。この実施例は、変位拡
大縮小機構２に３個の可動ブロック２ａ，２ｂ，２ｃを
用い、出力される変位の方向と圧電素子４の伸縮方向と
が平行となるようにしたものである。すなわち、第２の
可動ブロック２ａの側面とガイドブロック３の内面との
間に、さらに第３の可動ブロック２ｃを挿入してある。 第２の可動ブロック２ｂの側面には傾斜面１２ａを形成
してあり、第２の可動ブロック２ｂの傾斜面１２ａと第
３の可動ブロック２ｃの傾斜面１２ｂとは滑動板５ｄを
介して接触させられており、第２及び第３の可動ブロッ
ク２ｂ，２ｃの傾斜面１２ａ，１２ｂの方向は、第２の
可動ブロック２ｂが第１の可動ブロック２ａに押されて
Ｙ１方向へ突出したとき、第３の可動ブロック２ｃがＸ
１方向へ突出する向きに設計されている。第３の可動ブ
ロック２ｃの変位をスムーズにするため、第３の可動ブ
ロック２ｃとガイドブロック３の内面との間にも滑動板
５ｅが挿入されており、また、第３の可動ブロック２ｃ
とガイドブロック３との間には第３の可動ブロック２ｃ
をＸ２方向へ引き戻すように引張バネ１３が配設されて
いる。
【００１８】この変位発生装置１１の変位は、第３の可
動ブロック２ｃに固定されていてガイドブロック３の開
口１４から外部へ突出させられた出力軸１５によって出
力される。
動ブロック２ｃに固定されていてガイドブロック３の開
口１４から外部へ突出させられた出力軸１５によって出
力される。
【００１９】
【発明の効果】本発明によると、アクチュエータで発生
した変位を拡大もしくは縮小させて出力する変位発生装
置の構造を簡単にすることができ、加工及び製造コスト
を安価にすることができる。また、くさび機構を用いて
変位拡大機構を構成しているので、従来例のようにバネ
要素を用いた変位発生装置のように外力による影響を受
けることがなく、アクチュエータの一定の伸縮量に対し
て一定の変位量を出力させることができ、変位発生装置
の信頼性を高めることができる。
した変位を拡大もしくは縮小させて出力する変位発生装
置の構造を簡単にすることができ、加工及び製造コスト
を安価にすることができる。また、くさび機構を用いて
変位拡大機構を構成しているので、従来例のようにバネ
要素を用いた変位発生装置のように外力による影響を受
けることがなく、アクチュエータの一定の伸縮量に対し
て一定の変位量を出力させることができ、変位発生装置
の信頼性を高めることができる。
【図１】本発明の一実施例による変位発生装置を示す正
面図である。
面図である。
【図２】同上の実施例で用いられている平形保持器付き
の針状ころを示す平面図である。
の針状ころを示す平面図である。
【図３】本発明の別な実施例による変位発生装置を示す
正面図である。
正面図である。
【図４】従来例の変位発生装置を示す正面図である。
２ 変位拡大縮小機構
２ａ，２ｂ，２ｃ 可動ブロック
３ ガイドブロック
４ 圧電素子
Claims (1)
- 【請求項１】 伸縮可能なアクチュエータと、くさび
状をした複数個の可動ブロックによって構成された変位
拡大縮小機構とからなり、アクチュエータによって発生
させられた変位を前記変位拡大縮小機構によって拡大も
しくは縮小して出力させるようにした変位発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3141013A JPH04341644A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 変位発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3141013A JPH04341644A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 変位発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04341644A true JPH04341644A (ja) | 1992-11-27 |
Family
ID=15282169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3141013A Pending JPH04341644A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 変位発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04341644A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999007063A1 (fr) * | 1997-08-04 | 1999-02-11 | Seiko Epson Corporation | Actionneur, et horloge et element indicateur comportant ledit actionneur |
| JP2002354853A (ja) * | 1997-08-04 | 2002-12-06 | Seiko Epson Corp | アクチュエータ、およびそれを用いた時計並びに報知装置 |
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| JP2016010302A (ja) * | 2014-06-26 | 2016-01-18 | 京セラ株式会社 | 電子機器の外付けケース |
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| JP2017180575A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 株式会社テクノクラーツ | 運動伝達装置、成形用金型及び機械類 |
-
1991
- 1991-05-16 JP JP3141013A patent/JPH04341644A/ja active Pending
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