JPH06292374A - 圧電アクチュエータ - Google Patents
圧電アクチュエータInfo
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- JPH06292374A JPH06292374A JP5112010A JP11201093A JPH06292374A JP H06292374 A JPH06292374 A JP H06292374A JP 5112010 A JP5112010 A JP 5112010A JP 11201093 A JP11201093 A JP 11201093A JP H06292374 A JPH06292374 A JP H06292374A
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- piezoelectric actuator
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- piezoelectric
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Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】スライダ加圧のための加圧機構を必要としない
圧電アクチュエータを提供すること。 【構成】駆動体，駆動子のいずれ又は双方を磁石材でな
らしめる構成とスライダを磁性材でならしめる構成から
なる圧電アクチュエータ。 【効果】圧電アクチュエータの小型化が可能となりかつ
製造原価の低減が可能になったこと。
圧電アクチュエータを提供すること。 【構成】駆動体，駆動子のいずれ又は双方を磁石材でな
らしめる構成とスライダを磁性材でならしめる構成から
なる圧電アクチュエータ。 【効果】圧電アクチュエータの小型化が可能となりかつ
製造原価の低減が可能になったこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は圧電効果を利用した圧電
アクチュエータに関するものである。
アクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術を図２を用いて以下説明す
る。従来圧電効果を利用した圧電アクチュエータは圧電
素子１を貼着した駆動体２と前記駆動体２から突出する
一又は二以上の駆動子３と前記駆動子３に加圧接触する
スライダ４と前記スライダ４に加圧を付与する加圧機構
５と前記駆動体２、スライダ４及び加圧機構５を所定位
置に配設せしめるための枠体６から構成される。
る。従来圧電効果を利用した圧電アクチュエータは圧電
素子１を貼着した駆動体２と前記駆動体２から突出する
一又は二以上の駆動子３と前記駆動子３に加圧接触する
スライダ４と前記スライダ４に加圧を付与する加圧機構
５と前記駆動体２、スライダ４及び加圧機構５を所定位
置に配設せしめるための枠体６から構成される。
【０００３】前記構成でなる圧電アクチュエータにおい
て駆動体２に貼着された圧電素子１の両面に形成された
電極に交番電圧が印加されれば圧電横効果によって圧電
素子１から電界と直角方向に伸縮する歪がもたらされ、
その結果圧電素子１を貼着した駆動体２には屈曲振動が
生じる。
て駆動体２に貼着された圧電素子１の両面に形成された
電極に交番電圧が印加されれば圧電横効果によって圧電
素子１から電界と直角方向に伸縮する歪がもたらされ、
その結果圧電素子１を貼着した駆動体２には屈曲振動が
生じる。
【０００４】前記屈曲振動を受けて駆動体２から一体化
して突出している駆動子３は円孤状に左右方向に振動す
る。前記駆動子３の振動を受けてスライダ４は左右いず
れか一方向の駆動力を与える。
して突出している駆動子３は円孤状に左右方向に振動す
る。前記駆動子３の振動を受けてスライダ４は左右いず
れか一方向の駆動力を与える。
【０００５】スライダ４に駆動力を与える必須条件は駆
動子３とスライダ４とが加圧接触していることである。
前記加圧接触がないか又は不十分である場合には駆動子
３の振動はスライダ４に十分に付与されないことから要
求される条件である。
動子３とスライダ４とが加圧接触していることである。
前記加圧接触がないか又は不十分である場合には駆動子
３の振動はスライダ４に十分に付与されないことから要
求される条件である。
【０００６】スライダ４の駆動子３への加圧接触は加圧
機構５によるスライダ４への加圧によってなされる。こ
のことから従来の圧電アクチュエータにおいては加圧機
構５は不可欠の構成要素である。
機構５によるスライダ４への加圧によってなされる。こ
のことから従来の圧電アクチュエータにおいては加圧機
構５は不可欠の構成要素である。
【０００７】
【従来技術の問題点】前記した従来の圧電アクチュエー
タにおいてはスライダ４を加圧する加圧機構５が不可欠
であることから圧電アクチュエータの小型化が求められ
る場合、加圧機構５の存在はきわめて大きな障害とな
る。特に電子機器、光学機器等の小型化が強く求められ
る機器、装置においてはなおさらである。
タにおいてはスライダ４を加圧する加圧機構５が不可欠
であることから圧電アクチュエータの小型化が求められ
る場合、加圧機構５の存在はきわめて大きな障害とな
る。特に電子機器、光学機器等の小型化が強く求められ
る機器、装置においてはなおさらである。
【０００８】
【本発明が解決しようとする課題】本発明は圧電アクチ
ュエータの小型化を妨げ、かつ構成の複雑化をもたらし
ていた加圧機構５を削除して圧電アクチュエータをより
一層小型化し、構成をより簡素化して圧電アクチュエー
タの利用拡大を図らんとするものである。
ュエータの小型化を妨げ、かつ構成の複雑化をもたらし
ていた加圧機構５を削除して圧電アクチュエータをより
一層小型化し、構成をより簡素化して圧電アクチュエー
タの利用拡大を図らんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するための手段として駆動体、駆動子の一方又は双方を
磁石材で構成しスライダを磁性材を含むもので構成する
ものである。以下、本発明の構成を図１を用いて詳説す
る。
するための手段として駆動体、駆動子の一方又は双方を
磁石材で構成しスライダを磁性材を含むもので構成する
ものである。以下、本発明の構成を図１を用いて詳説す
る。
【００１０】本発明の磁石材で構成される駆動体２１又
は駆動子３１は駆動子３１の円孤状の左右方向の振動を
受けてスライダ４１に滑りなく駆動力を付与するに十分
なる磁力を有するものであれば適宜の磁石材でよい。磁
石材の一実施例としてＦｅ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ系、Ｃｕ
−Ｎｉ−Ｆｅ系がある。
は駆動子３１は駆動子３１の円孤状の左右方向の振動を
受けてスライダ４１に滑りなく駆動力を付与するに十分
なる磁力を有するものであれば適宜の磁石材でよい。磁
石材の一実施例としてＦｅ−Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ系、Ｃｕ
−Ｎｉ−Ｆｅ系がある。
【００１１】前記磁力が必要以上に大であってスライダ
４１をきわめて強力に吸引する場合駆動子３１とスライ
ダとの間には大なる接触摩擦が働きそのためスライダ４
１に滑りを生じさせないものの駆動体２１の振動は阻害
される。即ちスライダ４１が駆動体２１又は駆動子３１
からきわめて強力に吸引されるときはスライダ４１の駆
動力を低下させることになる。従ってスライダ４１の吸
引力はスライダ４１の駆動力を低下させないよう駆動力
とバランスをとる必要がある。
４１をきわめて強力に吸引する場合駆動子３１とスライ
ダとの間には大なる接触摩擦が働きそのためスライダ４
１に滑りを生じさせないものの駆動体２１の振動は阻害
される。即ちスライダ４１が駆動体２１又は駆動子３１
からきわめて強力に吸引されるときはスライダ４１の駆
動力を低下させることになる。従ってスライダ４１の吸
引力はスライダ４１の駆動力を低下させないよう駆動力
とバランスをとる必要がある。
【００１２】駆動体２１，駆動子３１は双方が磁石材又
はいずれか一方が磁石材でもよい。スライダ４１にスラ
イダ４１の駆動力を低下させない程度の吸引力を与えれ
ばよいからである。
はいずれか一方が磁石材でもよい。スライダ４１にスラ
イダ４１の駆動力を低下させない程度の吸引力を与えれ
ばよいからである。
【００１３】本発明では駆動子３１の先端部を駆動子３
１とは別異材で構成してもよい。前記別異材はスライダ
４１との加圧接触において十分な摩擦と耐摩耗性を確保
する目的で貼着されるものである。前記別異材は駆動子
３１がスライダ４１との加圧接触において摩擦係数が小
さいか又は耐摩耗性が低いときに特に有効である。
１とは別異材で構成してもよい。前記別異材はスライダ
４１との加圧接触において十分な摩擦と耐摩耗性を確保
する目的で貼着されるものである。前記別異材は駆動子
３１がスライダ４１との加圧接触において摩擦係数が小
さいか又は耐摩耗性が低いときに特に有効である。
【００１４】磁性材で構成されるスライダ４１はその全
体をＮｉ，Ｆｅ等の適宜の磁性材で構成してもよく、ま
た磁性材と非磁性材との積層体としてもよい。この場
合、非磁性体は駆動子３１との加圧接触において摩擦係
数が高くかつ耐摩擦性の高いものを選定せべきでナイロ
ン樹脂等は好適なものの一つである。
体をＮｉ，Ｆｅ等の適宜の磁性材で構成してもよく、ま
た磁性材と非磁性材との積層体としてもよい。この場
合、非磁性体は駆動子３１との加圧接触において摩擦係
数が高くかつ耐摩擦性の高いものを選定せべきでナイロ
ン樹脂等は好適なものの一つである。
【００１５】本発明に係る圧電アクチュエータにおいて
はスライダ４１の駆動力をより高めかつ圧電アクチュエ
ータのより長寿命化を図る見地から駆動子３１は別異材
を貼着したもの、スライダ４１は非磁性材を積層したも
のをそれぞれ単独で、又はこれら双方を同時に用いるこ
とはきわめて有効である。
はスライダ４１の駆動力をより高めかつ圧電アクチュエ
ータのより長寿命化を図る見地から駆動子３１は別異材
を貼着したもの、スライダ４１は非磁性材を積層したも
のをそれぞれ単独で、又はこれら双方を同時に用いるこ
とはきわめて有効である。
【００１６】本発明の圧電アクチュエータは角柱状又は
角板状の磁石材でありかつ導電性を有する弾性体である
駆動体２１に板状圧電素子１１を貼着し屈曲モードの超
音波振動を生じさせてスライダ４１に駆動力を付与する
ものである。
角板状の磁石材でありかつ導電性を有する弾性体である
駆動体２１に板状圧電素子１１を貼着し屈曲モードの超
音波振動を生じさせてスライダ４１に駆動力を付与する
ものである。
【００１７】図１において圧電素子１１はチタン酸ジル
コン酸鉛等の材質でなり、適宜の大きさの板状体のもの
である。その圧電素子１１の表裏両面には焼付け銀等に
よって電極が形成され双極子分極を揃えるべく分極処理
が施される。
コン酸鉛等の材質でなり、適宜の大きさの板状体のもの
である。その圧電素子１１の表裏両面には焼付け銀等に
よって電極が形成され双極子分極を揃えるべく分極処理
が施される。
【００１８】圧電素子１１は駆動体２１の駆動子３１が
突出している反対面に二以上適宜の間隔をおいて分極極
性を交互に異ならしめて貼着される。その貼着部所は圧
電素子１１に電圧を印加して駆動体２１を屈曲させたと
きのいわゆるノードを中心としてその両側に等間隔とな
る部所である。
突出している反対面に二以上適宜の間隔をおいて分極極
性を交互に異ならしめて貼着される。その貼着部所は圧
電素子１１に電圧を印加して駆動体２１を屈曲させたと
きのいわゆるノードを中心としてその両側に等間隔とな
る部所である。
【００１９】駆動体２１への圧電素子貼着はスライダ４
１の駆動力を高める必要性があるときは更に駆動子３１
突出側の面に行うことは有効である。
１の駆動力を高める必要性があるときは更に駆動子３１
突出側の面に行うことは有効である。
【００２０】図１において駆動子３１は駆動体２１に一
体的に一以上突出させてなるものであり、スライダ４１
との加圧接触によりスライダ４１に駆動力を付与するも
のである。駆動子３１の突出位置はスライダ４１の駆動
速度を大きく左右することから突出位置の割出しはきわ
めて重要である。
体的に一以上突出させてなるものであり、スライダ４１
との加圧接触によりスライダ４１に駆動力を付与するも
のである。駆動子３１の突出位置はスライダ４１の駆動
速度を大きく左右することから突出位置の割出しはきわ
めて重要である。
【００２１】圧電素子１１のそれぞれの表面電極を一本
の導電線で接続し当該導電線と駆動体２１との間に５〜
５０Ｖ，数１０ＫＨｚの電圧を印加すると圧電素子１１
は横方向に伸縮し駆動体２１に屈曲振動を生じさせる。
当該屈曲振動を受けて駆動子３１は円弧状に左右方向に
振動する。
の導電線で接続し当該導電線と駆動体２１との間に５〜
５０Ｖ，数１０ＫＨｚの電圧を印加すると圧電素子１１
は横方向に伸縮し駆動体２１に屈曲振動を生じさせる。
当該屈曲振動を受けて駆動子３１は円弧状に左右方向に
振動する。
【００２２】
【作用】スライダ４１は前記駆動子３１の振動を受けて
スライダ４１側に凸状となって加圧接触している駆動子
３１から一方向のみの駆動力を付与される。その時、ス
ライダ４１側に凹状となって加圧接触されていない駆動
子３１は凸状となってスライダ４１と加圧接触している
駆動子３１とは逆方向の動きをしていることからスライ
ダ４１には逆戻りさせる駆動力は付与されない。
スライダ４１側に凸状となって加圧接触している駆動子
３１から一方向のみの駆動力を付与される。その時、ス
ライダ４１側に凹状となって加圧接触されていない駆動
子３１は凸状となってスライダ４１と加圧接触している
駆動子３１とは逆方向の動きをしていることからスライ
ダ４１には逆戻りさせる駆動力は付与されない。
【００２３】次の瞬間スライダ４１側に凸状となって加
圧接触していた駆動子３１は凹状に変わり、それに伴っ
てスライダ４１との加圧接触は解除される。その結果ス
ライダ４１には何の駆動力も付与しない。
圧接触していた駆動子３１は凹状に変わり、それに伴っ
てスライダ４１との加圧接触は解除される。その結果ス
ライダ４１には何の駆動力も付与しない。
【００２４】前記次の瞬間、スライダ４１側に凹状とな
って加圧接触のなかった駆動子３１は凸状に変わりその
動きが逆になってスライダ４１と加圧接触してスライダ
４１に一方向のみの駆動力を付与する。
って加圧接触のなかった駆動子３１は凸状に変わりその
動きが逆になってスライダ４１と加圧接触してスライダ
４１に一方向のみの駆動力を付与する。
【００２５】スライダ４１への駆動力は駆動子３１のス
ライダ４１への加圧接触の繰り返しにより一方向のみに
けり出させる推力によってもたらされるものである。前
記作用を受けて本発明の圧電アクチュエータは駆動体２
１を固定しスライダ４１を駆動させること及びその逆も
可能である。
ライダ４１への加圧接触の繰り返しにより一方向のみに
けり出させる推力によってもたらされるものである。前
記作用を受けて本発明の圧電アクチュエータは駆動体２
１を固定しスライダ４１を駆動させること及びその逆も
可能である。
【００２６】
【発明の効果】本発明は駆動子３１とスライダ４１との
加圧接触を磁石の吸引力によって確保しているためスラ
イダ４１を加圧する加圧機構は不要である。このことか
ら圧電アクチュエータの小型化がより一層促進され、従
来小型化が困難であったために用いられなかった分野に
も圧電アクチュエータの利用拡大が可能になったことで
ある。
加圧接触を磁石の吸引力によって確保しているためスラ
イダ４１を加圧する加圧機構は不要である。このことか
ら圧電アクチュエータの小型化がより一層促進され、従
来小型化が困難であったために用いられなかった分野に
も圧電アクチュエータの利用拡大が可能になったことで
ある。
【００２７】更にもう一つの効果は加圧機構が不要にな
ったことにより部品点数の削減及び組立工数の削減に伴
なう製造原価の低減が可能になったことである。
ったことにより部品点数の削減及び組立工数の削減に伴
なう製造原価の低減が可能になったことである。
【図１】は本発明の圧電アクチュエータの正面図であ
る。
る。
【図２】は従来の圧電アクチュエータの正面図である。
１１．圧電素子 ２１．駆動体 ３１．駆動子 ４１．スライダ
Claims (4)
- 【請求項１】角柱状又は角板状の弾性体に板状圧電素子
を貼着し屈曲モードの超音波振動を生じさせて駆動力を
取出す圧電アクチュエータにおいて駆動体、駆動子のい
ずれか又は双方を磁石材でならしめる構成とスライダを
磁性材でならしめる構成からなる圧電アクチュエータ。 - 【請求項２】請求項１の圧電アクチュエータにおいてス
ライダを磁性材と非磁材との積層でならしめる構成から
なる圧電アクチュエータ。 - 【請求項３】請求項１の圧電アクチュエータにおいて駆
動子の先端部に駆動子とは別異材を貼着する構成からな
る圧電アクチュエータ。 - 【請求項４】請求項１の圧電アクチュエータにおいてス
ライダを磁性材と非磁材との積層でならしめる構成と駆
動子の先端部に駆動子とは別異材を貼着する構成からな
る圧電アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5112010A JPH06292374A (ja) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | 圧電アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5112010A JPH06292374A (ja) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | 圧電アクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06292374A true JPH06292374A (ja) | 1994-10-18 |
Family
ID=14575715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5112010A Pending JPH06292374A (ja) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | 圧電アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06292374A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5640063A (en) * | 1994-11-10 | 1997-06-17 | Nanomotion Ltd. | Window raising device |
| JP2008148438A (ja) * | 2006-12-08 | 2008-06-26 | Canon Inc | 振動波駆動装置 |
| US7425770B2 (en) | 2005-05-31 | 2008-09-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration wave motor |
| JP2013021779A (ja) * | 2011-07-08 | 2013-01-31 | Olympus Corp | 慣性駆動アクチュエータ |
-
1993
- 1993-04-05 JP JP5112010A patent/JPH06292374A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5640063A (en) * | 1994-11-10 | 1997-06-17 | Nanomotion Ltd. | Window raising device |
| US7425770B2 (en) | 2005-05-31 | 2008-09-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration wave motor |
| JP2008148438A (ja) * | 2006-12-08 | 2008-06-26 | Canon Inc | 振動波駆動装置 |
| JP2013021779A (ja) * | 2011-07-08 | 2013-01-31 | Olympus Corp | 慣性駆動アクチュエータ |
| US9634532B2 (en) | 2011-07-08 | 2017-04-25 | Olympus Corporation | Inertial drive actuator |
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