JPH04368484A - 移動体の駆動装置 - Google Patents
移動体の駆動装置Info
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- JPH04368484A JPH04368484A JP3144777A JP14477791A JPH04368484A JP H04368484 A JPH04368484 A JP H04368484A JP 3144777 A JP3144777 A JP 3144777A JP 14477791 A JP14477791 A JP 14477791A JP H04368484 A JPH04368484 A JP H04368484A
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- Japan
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- driven object
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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】本発明は移動体の駆動装置に関し
、特に、駆動源として圧電素子等の電歪材料を用いた微
小精密駆動装置に関する。
、特に、駆動源として圧電素子等の電歪材料を用いた微
小精密駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は従来装置を示し、同図において１
は被駆動物であり、２は被駆動物を支持するとともに軸
方向に案内するガイドバー、である。被駆動物１の突出
部１ａ及び１ｃの孔１ｂ及び１ｄには被駆動物１を軸方
向に移動させる被駆動物支持部材兼駆動棒１３（以下駆
動棒）が挿入されている。駆動棒１３は駆動棒支持部材
１５に形成された支持部１５ａ及び１５ｃの孔１５ｂ及
び１５ｄに軸方向に移動可能に挿入されている。また、
駆動棒１３は支持部１５ｃより更に図中右方に突出して
おり、駆動棒の一端１３ａは駆動棒支持部材の図中右端
１５ｅに一端を固着された圧電素子１４の他端に固定さ
れている。
は被駆動物であり、２は被駆動物を支持するとともに軸
方向に案内するガイドバー、である。被駆動物１の突出
部１ａ及び１ｃの孔１ｂ及び１ｄには被駆動物１を軸方
向に移動させる被駆動物支持部材兼駆動棒１３（以下駆
動棒）が挿入されている。駆動棒１３は駆動棒支持部材
１５に形成された支持部１５ａ及び１５ｃの孔１５ｂ及
び１５ｄに軸方向に移動可能に挿入されている。また、
駆動棒１３は支持部１５ｃより更に図中右方に突出して
おり、駆動棒の一端１３ａは駆動棒支持部材の図中右端
１５ｅに一端を固着された圧電素子１４の他端に固定さ
れている。
【０００３】被駆動物１の突部１ａ及び１ｃの端部には
、板バネ６の平板部が駆動棒１３と平行に取付けられて
いる。
、板バネ６の平板部が駆動棒１３と平行に取付けられて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の駆動装置
では、圧電素子が駆動棒の外部に取り付けられているの
で駆動速度を速くするために圧電素子の長さを長くする
と駆動装置の体積が大きくなり、小型化が困難である。
では、圧電素子が駆動棒の外部に取り付けられているの
で駆動速度を速くするために圧電素子の長さを長くする
と駆動装置の体積が大きくなり、小型化が困難である。
【０００５】本発明の目的は、駆動装置を大型化するこ
となく駆動速度を速くすることができる、改良された駆
動装置を提供することである。
となく駆動速度を速くすることができる、改良された駆
動装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明装置では、駆動棒
の中に圧電素子の収容部を設けることにより、従来装置
より小型化が可能であり、また、装置を大型化すること
なく圧電素子の長さを大きくすることができるので駆動
速度の高速化ができる。
の中に圧電素子の収容部を設けることにより、従来装置
より小型化が可能であり、また、装置を大型化すること
なく圧電素子の長さを大きくすることができるので駆動
速度の高速化ができる。
【０００７】
【実施例】以下に図１乃至図６を参照して本発明の実施
例について説明する。
例について説明する。
【０００８】図１は本発明による改良された駆動装置の
第１実施例の構造を示す斜視図であり、同図において図
７と同一符号で表示されている部材は従来装置の構成部
材と同じ構成部材である。図１において、１は移動体す
なわち被駆動物であり、２は被駆動物１を支持するとと
もに軸方向に案内するガイドバー、である。被駆動物１
の突出部１ａの孔１ｂと突出部１ｃの孔１ｄには被駆動
物１を軸方向に移動させる被駆動物支持部材兼駆動棒３
（以下駆動棒）が挿入されている。駆動棒３は駆動棒支
持部材５に形成された支持部５ａ及び５ｃの孔５ｂ及び
５ｄに軸方向に移動可能に挿入されている。また、駆動
棒３は一端３ａの閉じた中空となっており、他方の閉じ
た一端３ｂで駆動棒に挿入されている圧電素子４の一端
４ａと固定されている。圧電素子４の他端４ｂは駆動棒
支持部材５に形成された支持部５ｅに固定されている。
第１実施例の構造を示す斜視図であり、同図において図
７と同一符号で表示されている部材は従来装置の構成部
材と同じ構成部材である。図１において、１は移動体す
なわち被駆動物であり、２は被駆動物１を支持するとと
もに軸方向に案内するガイドバー、である。被駆動物１
の突出部１ａの孔１ｂと突出部１ｃの孔１ｄには被駆動
物１を軸方向に移動させる被駆動物支持部材兼駆動棒３
（以下駆動棒）が挿入されている。駆動棒３は駆動棒支
持部材５に形成された支持部５ａ及び５ｃの孔５ｂ及び
５ｄに軸方向に移動可能に挿入されている。また、駆動
棒３は一端３ａの閉じた中空となっており、他方の閉じ
た一端３ｂで駆動棒に挿入されている圧電素子４の一端
４ａと固定されている。圧電素子４の他端４ｂは駆動棒
支持部材５に形成された支持部５ｅに固定されている。
【０００９】被駆動物１の突部１ａ及び１ｃの端部には
板バネ６の平板部が駆動棒３と平行に取付けられている
。板バネ６の中央部には屈曲部６ａが形成され、この屈
曲部６ａは図２に示すように、突部１ａと１ｃの中間位
置において駆動棒３に圧接されている。このため、突部
１ａと１ｃの孔１ｂ及び１ｄのそれぞれの中で駆動棒３
が片寄せされ、孔１ｂ及び１ｄの内周面に駆動棒３の外
周面が板バネ６の弾性力により圧接される。摩擦力を安
定して発生させ、板バネ６による弾性力が被駆動物１の
変位方向に作用しないようにするため、板バネ６の弾性
力は駆動棒３に垂直に加わるようになされている。更に
、圧電素子４の伸縮により、板バネ６が圧電素子４の伸
縮方向に弾性変形すると駆動棒３と被駆動物１との摩擦
力が変化して被駆動物１の変位方向に弾性力が作用し、
被駆動物１の変位が不安定になる。これを防ぐため、板
バネ６は圧電素子４の伸縮方向には大きな剛性を有する
ようになされている。
板バネ６の平板部が駆動棒３と平行に取付けられている
。板バネ６の中央部には屈曲部６ａが形成され、この屈
曲部６ａは図２に示すように、突部１ａと１ｃの中間位
置において駆動棒３に圧接されている。このため、突部
１ａと１ｃの孔１ｂ及び１ｄのそれぞれの中で駆動棒３
が片寄せされ、孔１ｂ及び１ｄの内周面に駆動棒３の外
周面が板バネ６の弾性力により圧接される。摩擦力を安
定して発生させ、板バネ６による弾性力が被駆動物１の
変位方向に作用しないようにするため、板バネ６の弾性
力は駆動棒３に垂直に加わるようになされている。更に
、圧電素子４の伸縮により、板バネ６が圧電素子４の伸
縮方向に弾性変形すると駆動棒３と被駆動物１との摩擦
力が変化して被駆動物１の変位方向に弾性力が作用し、
被駆動物１の変位が不安定になる。これを防ぐため、板
バネ６は圧電素子４の伸縮方向には大きな剛性を有する
ようになされている。
【００１０】図３は、図１に示した駆動装置の制御系を
示した概略図である。図３において、７は圧電素子４に
対して、駆動電圧を印加する駆動回路、８は駆動回路７
を制御するマイクロコンピュータ、である。マイクロコ
ンピュータ８は圧電素子４に印加するのこぎり波を発生
し、駆動回路７により電圧を増幅し、圧電素子に印加す
る。
示した概略図である。図３において、７は圧電素子４に
対して、駆動電圧を印加する駆動回路、８は駆動回路７
を制御するマイクロコンピュータ、である。マイクロコ
ンピュータ８は圧電素子４に印加するのこぎり波を発生
し、駆動回路７により電圧を増幅し、圧電素子に印加す
る。
【００１１】図４は駆動回路７によって圧電素子４に印
加される電圧波形を示したものであり、同図（Ａ）は図
１及び図２において被駆動物１を右方向へ動かす時に圧
電素子４に印加される電圧波形を、同図（Ｂ）は、図１
及び図２において被駆動物１を左方向へ動かす時に圧電
素子４に印加される電圧波形を、それぞれ示す。
加される電圧波形を示したものであり、同図（Ａ）は図
１及び図２において被駆動物１を右方向へ動かす時に圧
電素子４に印加される電圧波形を、同図（Ｂ）は、図１
及び図２において被駆動物１を左方向へ動かす時に圧電
素子４に印加される電圧波形を、それぞれ示す。
【００１２】図４（Ａ）に示したような駆動パルスが圧
電素子４に印加されると、該パルスが電圧Ａから電圧Ｃ
へ変化する垂直な立上り部Ｂにおいて圧電素子４は急激
に伸びる。この時、駆動棒３も圧電素子４の伸びの量と
同じ量だけ図１及び図２において左方向に移動する。こ
の場合、被駆動物１の慣性やガイドバー２と被駆動物１
のＵ形溝１ｆとの摩擦などの総和が駆動棒３と被駆動物
１との摩擦及び板ばね６と駆動棒３との摩擦よりも大き
いので被駆動物１は動かない。駆動パルスの電圧がＣか
らＡへとゆっくり変化するパルス立下り部Ｄでは圧電素
子４はゆっくり縮み、被駆動物１と駆動棒３との摩擦力
や板バネ６と駆動棒３との摩擦力により、被駆動物１は
図１及び図２において右方向へ移動する。そして、圧電
素子４の縮みが終了した時点では図１及び図２において
駆動棒３の右方向への動きは停止するが、被駆動物１の
運動エネルギーにより被駆動物１は右方向へ動き続け、
被駆動物１と駆動棒３との摩擦及び板バネ６と駆動棒３
との摩擦等によって上記の運動エネルギーが消費された
時に被駆動物１は停止する。以上の運動が各パルス毎に
繰り返されることによって被駆動物１は図１及び図２に
おいて右方向へ駆動される。
電素子４に印加されると、該パルスが電圧Ａから電圧Ｃ
へ変化する垂直な立上り部Ｂにおいて圧電素子４は急激
に伸びる。この時、駆動棒３も圧電素子４の伸びの量と
同じ量だけ図１及び図２において左方向に移動する。こ
の場合、被駆動物１の慣性やガイドバー２と被駆動物１
のＵ形溝１ｆとの摩擦などの総和が駆動棒３と被駆動物
１との摩擦及び板ばね６と駆動棒３との摩擦よりも大き
いので被駆動物１は動かない。駆動パルスの電圧がＣか
らＡへとゆっくり変化するパルス立下り部Ｄでは圧電素
子４はゆっくり縮み、被駆動物１と駆動棒３との摩擦力
や板バネ６と駆動棒３との摩擦力により、被駆動物１は
図１及び図２において右方向へ移動する。そして、圧電
素子４の縮みが終了した時点では図１及び図２において
駆動棒３の右方向への動きは停止するが、被駆動物１の
運動エネルギーにより被駆動物１は右方向へ動き続け、
被駆動物１と駆動棒３との摩擦及び板バネ６と駆動棒３
との摩擦等によって上記の運動エネルギーが消費された
時に被駆動物１は停止する。以上の運動が各パルス毎に
繰り返されることによって被駆動物１は図１及び図２に
おいて右方向へ駆動される。
【００１３】被駆動物１を図１及び図２において左方向
へ移動させる時には図４（Ｂ）に示したような駆動パル
スが圧電素子４に印加される。この場合、圧電素子４に
印加される駆動パルスは、図示のように前縁の立上り部
がゆるやかで、後縁の立下り部が垂直であるため、圧電
素子４と被駆動物１の動作は前述の場合とは逆になる。
へ移動させる時には図４（Ｂ）に示したような駆動パル
スが圧電素子４に印加される。この場合、圧電素子４に
印加される駆動パルスは、図示のように前縁の立上り部
がゆるやかで、後縁の立下り部が垂直であるため、圧電
素子４と被駆動物１の動作は前述の場合とは逆になる。
【００１４】以上に説明したように、本発明では、圧電
素子４を駆動棒３内に収容することにより従来装置にく
らべて小型化ができる。さらに、装置を大型化すること
なく、圧電素子の長さを容易に大きくすることができる
ため、一回の駆動パルスによる変位が大きくなり駆動速
度を速くすることができる。
素子４を駆動棒３内に収容することにより従来装置にく
らべて小型化ができる。さらに、装置を大型化すること
なく、圧電素子の長さを容易に大きくすることができる
ため、一回の駆動パルスによる変位が大きくなり駆動速
度を速くすることができる。
【００１５】図５は本発明の第２実施例である。図５に
おいて図１と同じ符号で表示された部材は、第１実施例
で説明したものと同じである。９は被駆動物であり、１
０は被駆動物支持部材兼駆動棒（以下駆動棒）、である
。駆動棒１０は図６に示すように、コ字形の断面形状を
しており、その中の空間に圧電素子１１が配置されてい
る。１２は駆動棒支持部材である。なお、図５の第２実
施例における制御系は、図３に示した第１実施例と同じ
であり、圧電素子１１に印加される駆動パルスおよび動
作についても第１実施例と同じである。従って説明を省
略する。本実施例の場合、駆動棒がコ字形断面であるた
め、駆動棒と圧電素子との固定などの組立てや、加工が
第２実施例よりも容易である。
おいて図１と同じ符号で表示された部材は、第１実施例
で説明したものと同じである。９は被駆動物であり、１
０は被駆動物支持部材兼駆動棒（以下駆動棒）、である
。駆動棒１０は図６に示すように、コ字形の断面形状を
しており、その中の空間に圧電素子１１が配置されてい
る。１２は駆動棒支持部材である。なお、図５の第２実
施例における制御系は、図３に示した第１実施例と同じ
であり、圧電素子１１に印加される駆動パルスおよび動
作についても第１実施例と同じである。従って説明を省
略する。本実施例の場合、駆動棒がコ字形断面であるた
め、駆動棒と圧電素子との固定などの組立てや、加工が
第２実施例よりも容易である。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の駆動装置
では、駆動部材中に設けられた圧電素子収容部に圧電素
子を配置したことにより、従来装置よりも駆動速度の高
速化及び装置の小型化ができる効果がある。
では、駆動部材中に設けられた圧電素子収容部に圧電素
子を配置したことにより、従来装置よりも駆動速度の高
速化及び装置の小型化ができる効果がある。
【図１】本発明の第１実施例の駆動装置の機械的構造を
示す斜視図。
示す斜視図。
【図２】図１に示された構造の要部の縦断面図。
【図３】図１に示した第１実施例の装置の駆動源制御系
の該略図。
の該略図。
【図４】駆動源たる圧電素子に印加される電圧波形を示
した図であり、図（Ａ）は被駆動物１を後進させる時の
電圧波形、図（Ｂ）は被駆動物１を前進させる時の電圧
波形、をそれぞれ示す。
した図であり、図（Ａ）は被駆動物１を後進させる時の
電圧波形、図（Ｂ）は被駆動物１を前進させる時の電圧
波形、をそれぞれ示す。
【図５】本発明装置の第２実施例の機械的構造を示した
斜視図。
斜視図。
【図６】図５に示した構造の要部の横断面図。
【図７】従来の駆動装置の斜視図。
１…被駆動物（移動体） ２…ガイドバ
ー３…被駆動物支持部材兼駆動棒（駆動部材）４…圧電
素子 ５…駆動棒
支持部材（静止部材） ６…板バネ
９…被駆動物（移動体） １０…被駆動物支持部材兼駆動棒（駆動部材）１１…圧
電素子 １２…駆動棒
支持部材（静止部材） １３…被駆動物支持部材兼駆動棒（駆動部材）１４…圧
電素子 １５…駆動棒
支持部材（静止部材）
ー３…被駆動物支持部材兼駆動棒（駆動部材）４…圧電
素子 ５…駆動棒
支持部材（静止部材） ６…板バネ
９…被駆動物（移動体） １０…被駆動物支持部材兼駆動棒（駆動部材）１１…圧
電素子 １２…駆動棒
支持部材（静止部材） １３…被駆動物支持部材兼駆動棒（駆動部材）１４…圧
電素子 １５…駆動棒
支持部材（静止部材）
Claims (1)
- 【請求項１】 移動体と、該移動体もしくは該移動体
に連結されている部材のいずれかに摩擦係合するととも
に静止部材に移動可能に支持されている中空ないし半中
空の駆動部材と、該駆動部材に一端を固定されるととも
に他端を該静止部材に固定されて該駆動部材の中に配置
されている圧電素子と、該圧電素子に伸びの速度と縮み
の速度とを異ならせるように電圧を印加する圧電素子駆
動手段と、を有することを特徴とする移動体駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3144777A JPH04368484A (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 移動体の駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3144777A JPH04368484A (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 移動体の駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04368484A true JPH04368484A (ja) | 1992-12-21 |
Family
ID=15370194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3144777A Pending JPH04368484A (ja) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | 移動体の駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04368484A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006129625A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Konica Minolta Opto Inc | 駆動装置 |
| JP2006141171A (ja) * | 2004-11-15 | 2006-06-01 | Konica Minolta Opto Inc | 駆動装置 |
| JP2006141133A (ja) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Konica Minolta Opto Inc | 駆動装置 |
| JP2007274746A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Fujinon Corp | 駆動装置 |
| JP2009065777A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Fujitsu Ltd | 圧電素子を用いた駆動装置及びその駆動方法 |
-
1991
- 1991-06-17 JP JP3144777A patent/JPH04368484A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006129625A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Konica Minolta Opto Inc | 駆動装置 |
| JP2006141133A (ja) * | 2004-11-12 | 2006-06-01 | Konica Minolta Opto Inc | 駆動装置 |
| JP4729904B2 (ja) * | 2004-11-12 | 2011-07-20 | コニカミノルタオプト株式会社 | 駆動装置 |
| JP2006141171A (ja) * | 2004-11-15 | 2006-06-01 | Konica Minolta Opto Inc | 駆動装置 |
| JP2007274746A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Fujinon Corp | 駆動装置 |
| JP2009065777A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Fujitsu Ltd | 圧電素子を用いた駆動装置及びその駆動方法 |
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