JPH06178564A - 歪素子アクチュエータ - Google Patents
歪素子アクチュエータInfo
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- JPH06178564A JPH06178564A JP43A JP36177792A JPH06178564A JP H06178564 A JPH06178564 A JP H06178564A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 36177792 A JP36177792 A JP 36177792A JP H06178564 A JPH06178564 A JP H06178564A
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- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 6
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
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- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
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Landscapes
- Micromachines (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 歪素子の変位を弾性体により屈曲
運動に変換し変換した任意の運動を伝達部により他の物
体に伝達する歪素子アクチュエータの提供。 【構成】 伝達部（３）が中心位置に突設さ
れた弾性体（４）の伝達部（３）を対称中心とする位置
に歪素子部（２）を設けたことを特徴とする歪素子アク
チュエータである。
運動に変換し変換した任意の運動を伝達部により他の物
体に伝達する歪素子アクチュエータの提供。 【構成】 伝達部（３）が中心位置に突設さ
れた弾性体（４）の伝達部（３）を対称中心とする位置
に歪素子部（２）を設けたことを特徴とする歪素子アク
チュエータである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は歪素子の変位を弾性体に
より屈曲運動に変換し、変換した任意の運動を伝達部に
より他の物体に伝達する歪素子アクチュエータに関す
る。
より屈曲運動に変換し、変換した任意の運動を伝達部に
より他の物体に伝達する歪素子アクチュエータに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、歪素子と弾性振動体を組み合わせ
任意の運動を発生する歪素子アクチュエータに関し、種
々の方式が提案されている。例えば、特開昭６０−１４
８３８４においては、接触体と振動片との接触面の法線
方向に対して振動を加える振動子と法線方向に対して一
定の角度をなす方向に振動を加える別の振動波振動子と
から成ることを特徴とする振動波モータが示されてい
る。この振動波モータは２方向の振動波振動子の各伸縮
運動を振動片に直接伝え、２方向の伸縮運動の組合わせ
により振動片に一定方向の運動を行わせるものである。
しかし、振動波モータが小さくなっていくと振動波振動
子も小さくなるので、発生する運動量が小さくなり、従
って有効に振動片が運動しなくなるという欠点がある。
また、特開平３−３１８８１の画像形成装置には、平板
形状の弾性体に伸縮振動を励振する圧電体と、屈曲運動
を励振する圧電体を各々設け、この振動の組み合わせに
より弾性体各端部に設けられた振動面に略楕円振動を生
ずる超音波振動子が示されている。この超音波振動子に
おいては弾性体の各端に振動面があり、この２ヶ所の振
動面が均等に相手材に接触しないと有効な一方向への運
動が取り出せないといった欠点があった。
任意の運動を発生する歪素子アクチュエータに関し、種
々の方式が提案されている。例えば、特開昭６０−１４
８３８４においては、接触体と振動片との接触面の法線
方向に対して振動を加える振動子と法線方向に対して一
定の角度をなす方向に振動を加える別の振動波振動子と
から成ることを特徴とする振動波モータが示されてい
る。この振動波モータは２方向の振動波振動子の各伸縮
運動を振動片に直接伝え、２方向の伸縮運動の組合わせ
により振動片に一定方向の運動を行わせるものである。
しかし、振動波モータが小さくなっていくと振動波振動
子も小さくなるので、発生する運動量が小さくなり、従
って有効に振動片が運動しなくなるという欠点がある。
また、特開平３−３１８８１の画像形成装置には、平板
形状の弾性体に伸縮振動を励振する圧電体と、屈曲運動
を励振する圧電体を各々設け、この振動の組み合わせに
より弾性体各端部に設けられた振動面に略楕円振動を生
ずる超音波振動子が示されている。この超音波振動子に
おいては弾性体の各端に振動面があり、この２ヶ所の振
動面が均等に相手材に接触しないと有効な一方向への運
動が取り出せないといった欠点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の歪素子アクチ
ュエータは、前述した問題点を解決するために歪素子の
変位を屈曲運動に変換する弾性体と、前記弾性体の運動
を他の物体に伝達する伝達部とからなるアクチュエータ
において、前記伝達部を前記弾性体の中心位置に設け、
前記弾性体の前記伝達部を対称中心とする少なくとも２
ヶ所に前記歪素子を設けたことを特徴とする。
ュエータは、前述した問題点を解決するために歪素子の
変位を屈曲運動に変換する弾性体と、前記弾性体の運動
を他の物体に伝達する伝達部とからなるアクチュエータ
において、前記伝達部を前記弾性体の中心位置に設け、
前記弾性体の前記伝達部を対称中心とする少なくとも２
ヶ所に前記歪素子を設けたことを特徴とする。
【０００４】
【作用】本発明の歪素子アクチュエータは、伝達部を中
心とした対称位置の弾性体に歪素子部を設けることによ
り、弾性体の屈曲運動を極めて有効に伝達部に集中させ
ることができる。また弾性体中心位置に伝達部を設ける
ことにより、集中した運動を１ヶ所で他の物体に伝達で
きるため、安定した伝達を行うことができる。
心とした対称位置の弾性体に歪素子部を設けることによ
り、弾性体の屈曲運動を極めて有効に伝達部に集中させ
ることができる。また弾性体中心位置に伝達部を設ける
ことにより、集中した運動を１ヶ所で他の物体に伝達で
きるため、安定した伝達を行うことができる。
【０００５】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
述する。第１図は本発明の第１の実施例である歪素子ア
クチュエータ（１）を示す。逆圧電効果または電歪効果
を有し、交流または直流電圧印加により任意の変位を発
生する適宣の圧電材料からなる歪素子部（２ａ）（２
ｂ）が、例えば熱膨張係数が圧電材料に近いコバール材
製の板状で中心位置に先端が球状に形成された円柱状の
伝達部（３）が突設された弾性体（４）の一面で伝達部
（３）に対称な位置の２ヶ所に適宣の接着剤により固着
されている。なお、弾性体（４）は適宣の弾性を有する
ものであれば、上記以外の金属、非金属、合成樹脂、セ
ラミックス等でもよいし、第２図に示すように歪素子部
（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）（２ｄ）を弾性体（４）の対
向する各面に固着してもよい。さらに、対向面に取り付
けた歪素子の一方を駆動状態を検出するためのセンサと
して用いてもよい。また、伝達部（３）は適宣の耐摩耗
材を用いてよいし、表面を耐摩耗処理してもよい。その
形状は先端が平面や針状でもよいし、第３図に示すよう
に先端がＲ形状をした角柱状でもよい。さらに、歪素子
（２ａ）（２ｂ）は、弾性体（４）の一部を改質し、圧
電性を持たせてもよいし、傾斜構造としてもよい。ま
た、弾性体（４）は第４図に示すように曲板としてもよ
い。上記構成の歪素子アクチュエータ（１）に適宣の駆
動回路により図５に示すように任意の位相差を持った交
流電界を歪素子部（２ａ）（２ｂ）に各々印加し、ｄ
３１方向に適宣の変位を発生させる。すなわち（１）の
状態では、歪素子（２ａ）（２ｂ）が各々伸びる方向に
電界を印加することにより、伝達部（３）の先端は他の
物体面（５）に接触するべく移動を行う。（ＩＩ）の状
態では、歪素子（２ａ）が伸びる方向で歪素子（２ｂ）
が縮む方向に電界を印加することにより、伝達部（３）
の先端は接触状態から離れる方向に離脱移動する。（Ｉ
ＩＩ）の状態では、歪素子（２ａ）（２ｂ）が各々縮む
方向に電圧を印加することにより、伝達部（３）の先端
は他の物体面（５）に最も離れた位置へ移動する。（Ｉ
Ｖ）の状態では、歪素子（２ａ）が縮む方向に、歪素子
（２ｂ）が伸びる方向に電界を印加することにより、伝
達部（３）の先端は離れた状態から、他の物体（５）に
近づく方向に移動する。そして（Ｉ）の状態に電界を印
加すると伝達部（３）の先端は他の物体面（５）に接触
するべく移動を行う。以上の（Ｉ）から（ＩＶ）の状態
をアナログ的に連続して繰り返すことにより、伝達部
（３）の先端は一方向に円状運動を繰り返し行い、他の
物体面（５）を一方向に移動させるべく動作を行う。な
お（Ｉ）から（ＩＶ）の状態を逆に行うべく電界を印加
することにより前述の方向とは逆の方向に円状運動を行
う。さらに、（Ｉ）と（ＩＩＩ）の状態の電界だけを印
加することにより、伝達部（３）の先端は他の物体面
（５）に対して垂直な方向に直線運動を行う。なお、歪
素子（２ａ）（２ｂ）各々に印加する交番電流の波形・
振幅及び位相を適宣変えることにより、伝達部（３）の
先端は種々の運動を行う。図６は本発明の第２の実施例
である歪素子アクチュエータ（１１）を示す。逆圧電効
果または電歪効果を有し、交流または直流電圧印加によ
り任意の変位を発生する適宣の圧電材料からなる歪素子
（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）が例えば熱膨張係
数が圧電材料に近いコバール材製の板状で、中心位置に
先端が球状に形成された円柱状の伝達部（１３）が突設
された弾性体（１４）の一面で伝達部（１３）を対称中
心とする位置の４ヶ所に適宣の接着剤により固着されて
いる。なお、伝達部（１３）の形状は、先端が平面や針
状等でもよいし、歪素子（１２）は弾性体（１４）の裏
面にも設けてよい。また、歪素子部は伝達体（１３）を
対称中心とする複数箇所に設けてもよい。また第８図に
示すように弾性体（１４）の形状は半球板状に構成して
もよい。上記構成の歪素子アクチュエータ（１１）に適
宣の駆動回路により、第一の実施例で述べたと同様、歪
素子部（１２ａ）（１２ｂ）と歪素子部（１２ｃ）（１
２ｄ）を各々一組として、任意の位相差を持った交流電
界を印加することにより、伝達部（３）の先端は第７図
に示すＸ方向で各種運動を行う。また、歪素子部（１２
ａ）（１２ｄ）と歪素子部（１２ｂ）（１２ｃ）を各々
一組とし、任意の電界を印加することにより、伝達部
（３）の先端はＹ方向で各種運動を行う。歪素子部（１
２ａ）と（１２ｃ）の各々に任意の電界を印加すること
により、伝達部（３）の先端はα方向で各種運動を行
う。歪素子部（１２ｂ）と（１２ｄ）の各々に任意の電
界を印加することにより、伝達部（３）の先端はβ方向
で各種運動を行う。即ち、各歪素子部（１２ａ）（１２
ｂ）（１２ｃ）（１２ｄ）各々に任意の電界を印加する
ことにより、伝達部（３）の先端は２次元的な任意の方
向に各種運動を行う。
述する。第１図は本発明の第１の実施例である歪素子ア
クチュエータ（１）を示す。逆圧電効果または電歪効果
を有し、交流または直流電圧印加により任意の変位を発
生する適宣の圧電材料からなる歪素子部（２ａ）（２
ｂ）が、例えば熱膨張係数が圧電材料に近いコバール材
製の板状で中心位置に先端が球状に形成された円柱状の
伝達部（３）が突設された弾性体（４）の一面で伝達部
（３）に対称な位置の２ヶ所に適宣の接着剤により固着
されている。なお、弾性体（４）は適宣の弾性を有する
ものであれば、上記以外の金属、非金属、合成樹脂、セ
ラミックス等でもよいし、第２図に示すように歪素子部
（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）（２ｄ）を弾性体（４）の対
向する各面に固着してもよい。さらに、対向面に取り付
けた歪素子の一方を駆動状態を検出するためのセンサと
して用いてもよい。また、伝達部（３）は適宣の耐摩耗
材を用いてよいし、表面を耐摩耗処理してもよい。その
形状は先端が平面や針状でもよいし、第３図に示すよう
に先端がＲ形状をした角柱状でもよい。さらに、歪素子
（２ａ）（２ｂ）は、弾性体（４）の一部を改質し、圧
電性を持たせてもよいし、傾斜構造としてもよい。ま
た、弾性体（４）は第４図に示すように曲板としてもよ
い。上記構成の歪素子アクチュエータ（１）に適宣の駆
動回路により図５に示すように任意の位相差を持った交
流電界を歪素子部（２ａ）（２ｂ）に各々印加し、ｄ
３１方向に適宣の変位を発生させる。すなわち（１）の
状態では、歪素子（２ａ）（２ｂ）が各々伸びる方向に
電界を印加することにより、伝達部（３）の先端は他の
物体面（５）に接触するべく移動を行う。（ＩＩ）の状
態では、歪素子（２ａ）が伸びる方向で歪素子（２ｂ）
が縮む方向に電界を印加することにより、伝達部（３）
の先端は接触状態から離れる方向に離脱移動する。（Ｉ
ＩＩ）の状態では、歪素子（２ａ）（２ｂ）が各々縮む
方向に電圧を印加することにより、伝達部（３）の先端
は他の物体面（５）に最も離れた位置へ移動する。（Ｉ
Ｖ）の状態では、歪素子（２ａ）が縮む方向に、歪素子
（２ｂ）が伸びる方向に電界を印加することにより、伝
達部（３）の先端は離れた状態から、他の物体（５）に
近づく方向に移動する。そして（Ｉ）の状態に電界を印
加すると伝達部（３）の先端は他の物体面（５）に接触
するべく移動を行う。以上の（Ｉ）から（ＩＶ）の状態
をアナログ的に連続して繰り返すことにより、伝達部
（３）の先端は一方向に円状運動を繰り返し行い、他の
物体面（５）を一方向に移動させるべく動作を行う。な
お（Ｉ）から（ＩＶ）の状態を逆に行うべく電界を印加
することにより前述の方向とは逆の方向に円状運動を行
う。さらに、（Ｉ）と（ＩＩＩ）の状態の電界だけを印
加することにより、伝達部（３）の先端は他の物体面
（５）に対して垂直な方向に直線運動を行う。なお、歪
素子（２ａ）（２ｂ）各々に印加する交番電流の波形・
振幅及び位相を適宣変えることにより、伝達部（３）の
先端は種々の運動を行う。図６は本発明の第２の実施例
である歪素子アクチュエータ（１１）を示す。逆圧電効
果または電歪効果を有し、交流または直流電圧印加によ
り任意の変位を発生する適宣の圧電材料からなる歪素子
（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ）が例えば熱膨張係
数が圧電材料に近いコバール材製の板状で、中心位置に
先端が球状に形成された円柱状の伝達部（１３）が突設
された弾性体（１４）の一面で伝達部（１３）を対称中
心とする位置の４ヶ所に適宣の接着剤により固着されて
いる。なお、伝達部（１３）の形状は、先端が平面や針
状等でもよいし、歪素子（１２）は弾性体（１４）の裏
面にも設けてよい。また、歪素子部は伝達体（１３）を
対称中心とする複数箇所に設けてもよい。また第８図に
示すように弾性体（１４）の形状は半球板状に構成して
もよい。上記構成の歪素子アクチュエータ（１１）に適
宣の駆動回路により、第一の実施例で述べたと同様、歪
素子部（１２ａ）（１２ｂ）と歪素子部（１２ｃ）（１
２ｄ）を各々一組として、任意の位相差を持った交流電
界を印加することにより、伝達部（３）の先端は第７図
に示すＸ方向で各種運動を行う。また、歪素子部（１２
ａ）（１２ｄ）と歪素子部（１２ｂ）（１２ｃ）を各々
一組とし、任意の電界を印加することにより、伝達部
（３）の先端はＹ方向で各種運動を行う。歪素子部（１
２ａ）と（１２ｃ）の各々に任意の電界を印加すること
により、伝達部（３）の先端はα方向で各種運動を行
う。歪素子部（１２ｂ）と（１２ｄ）の各々に任意の電
界を印加することにより、伝達部（３）の先端はβ方向
で各種運動を行う。即ち、各歪素子部（１２ａ）（１２
ｂ）（１２ｃ）（１２ｄ）各々に任意の電界を印加する
ことにより、伝達部（３）の先端は２次元的な任意の方
向に各種運動を行う。
【０００６】
【発明の効果】以上のように本発明の歪素子アクチュエ
ータにおいては、歪素子部を伝達部を中心とした対称位
置の弾性体に設けることにより、弾性体の屈曲運動を極
めて有効に伝達部に集中させることができ、高効率なア
クチュエータを提供することができる。また、弾性体中
心位置に伝達部を設けることにより、発生した運動を１
ヶ所で他の物体に伝達できるため安定した伝達を行うこ
とができる。また、伝達部は弾性体より突出して設けら
れているため、弾性体の振動を増幅することができる。
さらに、伝達部の先端は他の物体に対して、垂直方向の
直線運動を行うことができ、他の物体との見かけ上の摩
擦力を低減することができる。さらに、構成が極めて簡
素なため、小型化が容易にできる。
ータにおいては、歪素子部を伝達部を中心とした対称位
置の弾性体に設けることにより、弾性体の屈曲運動を極
めて有効に伝達部に集中させることができ、高効率なア
クチュエータを提供することができる。また、弾性体中
心位置に伝達部を設けることにより、発生した運動を１
ヶ所で他の物体に伝達できるため安定した伝達を行うこ
とができる。また、伝達部は弾性体より突出して設けら
れているため、弾性体の振動を増幅することができる。
さらに、伝達部の先端は他の物体に対して、垂直方向の
直線運動を行うことができ、他の物体との見かけ上の摩
擦力を低減することができる。さらに、構成が極めて簡
素なため、小型化が容易にできる。
【図 １】本発明の歪素子アクチュエータの第１実施例
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図 ２】本発明の歪素子アクチュエータの第１実施例
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図 ３】本発明の歪素子アクチュエータの第１実施例
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図 ４】本発明の歪素子アクチュエータの第１実施例
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図 ５】本発明の歪素子アクチュエータの動作説明図
である。
である。
【図 ６】本発明の歪素子アクチュエータの第２実施例
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図 ７】本発明の歪素子アクチュエータの第２実施例
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図 ８】本発明の歪素子アクチュエータの第２実施例
を示す部分断面斜視図である。
を示す部分断面斜視図である。
１、１１ ……………………… 歪素子アクチュ
エータ ２ａ、２ｂ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ １２ｄ ……………………… 歪素子 ３、１３ ……………………… 伝達部 ４、１４ ……………………… 弾性体 ５ ………………………………… 他の物体面
エータ ２ａ、２ｂ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ １２ｄ ……………………… 歪素子 ３、１３ ……………………… 伝達部 ４、１４ ……………………… 弾性体 ５ ………………………………… 他の物体面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 俊幸 愛知県名古屋市中区栄２丁目３番１号 株 式会社メイテック内 (72)発明者 三石 節也 愛知県名古屋市中区栄２丁目３番１号 株 式会社メイテック内
Claims (1)
- 【請求項１】 歪素子の変位を屈曲運動に変換する弾性
体と前記弾性体の運動を他の物体に対して伝達する伝達
部とからなるアクチュエータにおいて、前記伝達部を前
記弾性体の中心位置に設け、前記弾性体の前記伝達部を
対称中心とする少なくとも２ヶ所に歪素子部を設けたこ
とを特徴とする歪素子アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP43A JPH06178564A (ja) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | 歪素子アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP43A JPH06178564A (ja) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | 歪素子アクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06178564A true JPH06178564A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=18474828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP43A Pending JPH06178564A (ja) | 1992-12-09 | 1992-12-09 | 歪素子アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06178564A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007274865A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Casio Comput Co Ltd | 圧電アクチュエータ、これを用いた搬送装置及び手ぶれ補正装置 |
| JP2007318850A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Shicoh Eng Co Ltd | リニア駆動装置、レンズ駆動装置及びカメラの手振れ防止装置 |
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| JP2008029062A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Casio Comput Co Ltd | 圧電アクチュエータ、これを用いた手ぶれ補正装置及び圧電アクチュエータの検査方法 |
| JP2009033709A (ja) * | 2007-07-24 | 2009-02-12 | Samsung Electronics Co Ltd | アクチュエータ及びその製造方法、並びにそれを用いたモジュール変位調整装置 |
| JP2019122239A (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-22 | 新思考電機有限公司 | 圧電式駆動装置、光学部材駆動装置、カメラ装置及び電子機器 |
| US10707784B2 (en) | 2017-12-28 | 2020-07-07 | New Shicoh Motor Co., Ltd. | Piezoelectric driving device, optical member driving device, camera device, and electronic apparatus |
-
1992
- 1992-12-09 JP JP43A patent/JPH06178564A/ja active Pending
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