JPH07301354A - 変位拡大装置 - Google Patents
変位拡大装置Info
- Publication number
- JPH07301354A JPH07301354A JP11193894A JP11193894A JPH07301354A JP H07301354 A JPH07301354 A JP H07301354A JP 11193894 A JP11193894 A JP 11193894A JP 11193894 A JP11193894 A JP 11193894A JP H07301354 A JPH07301354 A JP H07301354A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- piezoelectric element
- piston
- diametric
- pistons
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型機器に用いられるアクチュエータに関す
るもので、シリンダ内の大径と小径ピストンの間の液体
に入れた固体の微粉末のため、圧電素子の僅かな変位を
応答性よく拡大するので、高性能のアクチュエータを得
られる。 【構成】 シリンダに設けた大径と小径のピストンの間
に満たした液体に砂、セラミックス等の固体の微細な粉
末を入れた変位拡大装置。
るもので、シリンダ内の大径と小径ピストンの間の液体
に入れた固体の微粉末のため、圧電素子の僅かな変位を
応答性よく拡大するので、高性能のアクチュエータを得
られる。 【構成】 シリンダに設けた大径と小径のピストンの間
に満たした液体に砂、セラミックス等の固体の微細な粉
末を入れた変位拡大装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、小型機器の駆動のため
に適用されるアクチュエータに関するものである。
に適用されるアクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３に従来の変位拡大装置の縦断面図を
示す。１は弁本体、２は積層型圧電素子、３は圧電素子
に当接した大径ピストンで、弁本体１に滑動可能、かつ
油密に装着されている。４は大径ピストン３よりも直径
が小さな小径ピストンで、同じく弁本体１に滑動可能、
かつ油密に装着されている。５は大径ピストン３と小径
ピストン４の間に構成された空所で、ここには油が満た
されている。
示す。１は弁本体、２は積層型圧電素子、３は圧電素子
に当接した大径ピストンで、弁本体１に滑動可能、かつ
油密に装着されている。４は大径ピストン３よりも直径
が小さな小径ピストンで、同じく弁本体１に滑動可能、
かつ油密に装着されている。５は大径ピストン３と小径
ピストン４の間に構成された空所で、ここには油が満た
されている。
【０００３】作動は、図示していないスイッチの閉作用
により図示していない電源装置の電圧を積層型圧電素子
２にかけると、周知の圧電素子の特性により圧電素子２
の長さがわずかに伸びる。このため、圧電素子２に当接
した大径ピストン３が空所５の油を圧縮するが、これに
伴う油圧上昇により小径ピストン４が駆動される。
により図示していない電源装置の電圧を積層型圧電素子
２にかけると、周知の圧電素子の特性により圧電素子２
の長さがわずかに伸びる。このため、圧電素子２に当接
した大径ピストン３が空所５の油を圧縮するが、これに
伴う油圧上昇により小径ピストン４が駆動される。
【０００４】この時、小径ピストン４の直径は大径ピス
トン３の直径より小さく構成しているので、わずかな大
径ピストン３の動きに対し、小径ピストン４の動きは拡
大されるため、ピストン３，４間の面積比を大きくとれ
ば、小径ピストン４の動きが大きくなり、アクチュエー
タとして必要な変位が得られる。すなわち、大小径ピス
トンにより拡大部を構成する。
トン３の直径より小さく構成しているので、わずかな大
径ピストン３の動きに対し、小径ピストン４の動きは拡
大されるため、ピストン３，４間の面積比を大きくとれ
ば、小径ピストン４の動きが大きくなり、アクチュエー
タとして必要な変位が得られる。すなわち、大小径ピス
トンにより拡大部を構成する。
【０００５】次に、図示していないスイッチの開作用に
より圧電素子２の電圧を除去すると、圧電素子２の長さ
が元に戻る。このため、圧電素子２に当接した大径ピス
トン３が空所５の油を膨脹させるため油圧が下がり、図
示しない負荷側からの反力で小径ピストン４が元の位置
に戻る。このようにして、アクチュエータとしての機能
が果たされる。圧電素子の代わりに磁歪素子を用いても
作動は同一である。
より圧電素子２の電圧を除去すると、圧電素子２の長さ
が元に戻る。このため、圧電素子２に当接した大径ピス
トン３が空所５の油を膨脹させるため油圧が下がり、図
示しない負荷側からの反力で小径ピストン４が元の位置
に戻る。このようにして、アクチュエータとしての機能
が果たされる。圧電素子の代わりに磁歪素子を用いても
作動は同一である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】一般に圧電素子に電圧
をかけた時の変形は応答が速く、このため高速アクチュ
エータを構成することができるが、従来のものでは、大
径、小径ピストン間の油が存在するためこれが圧縮さ
れ、これによる作動遅れが高速では問題になり、思った
程応答性は良くならない。
をかけた時の変形は応答が速く、このため高速アクチュ
エータを構成することができるが、従来のものでは、大
径、小径ピストン間の油が存在するためこれが圧縮さ
れ、これによる作動遅れが高速では問題になり、思った
程応答性は良くならない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記従来の課題
を解決したもので、シリンダ内に大径ピストンと小径ピ
ストンを対抗設置し、両ピストン間に液体を満たし、大
径ピストンに圧電素子または磁歪素子を当接した変位拡
大装置において、前記液体中に砂、セラミックス等の固
体の微細な粉末を懸濁させた変位拡大装置である。
を解決したもので、シリンダ内に大径ピストンと小径ピ
ストンを対抗設置し、両ピストン間に液体を満たし、大
径ピストンに圧電素子または磁歪素子を当接した変位拡
大装置において、前記液体中に砂、セラミックス等の固
体の微細な粉末を懸濁させた変位拡大装置である。
【０００８】即ち、従来のものに対して、油に代えて油
や水に砂、セラミックス等の固体の微細な粉末を懸濁さ
せた圧縮性が格段に小さい液体を拡大部に用いたのであ
る。
や水に砂、セラミックス等の固体の微細な粉末を懸濁さ
せた圧縮性が格段に小さい液体を拡大部に用いたのであ
る。
【０００９】
【作用】小径，大径ピストンにより従来のように変位拡
大が可能な上、用いる液体の圧縮性が小さくなるので、
これによる応答遅れが少なくなり、高応答のアクチュエ
ータが構成できる。
大が可能な上、用いる液体の圧縮性が小さくなるので、
これによる応答遅れが少なくなり、高応答のアクチュエ
ータが構成できる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示したもので、外
見は従来のものと同一であるが、空所５には油や水に
砂、セラミックス等の固体の微細な粉末６を懸濁させた
液体が入っている。
見は従来のものと同一であるが、空所５には油や水に
砂、セラミックス等の固体の微細な粉末６を懸濁させた
液体が入っている。
【００１１】一般に液体に固体を混入すると、この液体
を加圧した場合、液体部は圧縮されるが、固体は殆ど圧
縮されないので、混合液体は見かけ上圧縮率が低くな
る。通常流動性がある粘土状のもので液体単独の２倍以
上の剛性が得られる。
を加圧した場合、液体部は圧縮されるが、固体は殆ど圧
縮されないので、混合液体は見かけ上圧縮率が低くな
る。通常流動性がある粘土状のもので液体単独の２倍以
上の剛性が得られる。
【００１２】作用は、従来のものと似ており、図示して
いないスイッチの閉作用により図示していない電源装置
の電圧を積層型圧電素子２にかけると、圧電素子２の長
さがわずかに伸びる。このため、圧電素子２に当接した
大径ピストン３が空所５の液体を圧縮するが、これによ
る液体の圧力上昇により小径ピストン４が駆動される。
ピストン間の面積比を大きくとれば、ピストン４の変位
は大きくできる。この時空所５の液体は油のように圧縮
しないので、大小径ピストンにより応答性の良好な拡大
部を構成できる。
いないスイッチの閉作用により図示していない電源装置
の電圧を積層型圧電素子２にかけると、圧電素子２の長
さがわずかに伸びる。このため、圧電素子２に当接した
大径ピストン３が空所５の液体を圧縮するが、これによ
る液体の圧力上昇により小径ピストン４が駆動される。
ピストン間の面積比を大きくとれば、ピストン４の変位
は大きくできる。この時空所５の液体は油のように圧縮
しないので、大小径ピストンにより応答性の良好な拡大
部を構成できる。
【００１３】図２は実施例について応答性を従来のもの
と比較して示したもので、電圧を掛けた時のピストン４
の変位が時間とともに変化する様子が示されている。図
２にて、点線は理想的な場合、一点鎖線は従来の場合、
実線は本発明の場合である。
と比較して示したもので、電圧を掛けた時のピストン４
の変位が時間とともに変化する様子が示されている。図
２にて、点線は理想的な場合、一点鎖線は従来の場合、
実線は本発明の場合である。
【００１４】液体に全く圧縮性が無くて圧電素子自体に
も遅れがない場合の理想的な応答を示す点線に対して、
一点鎖線で示す従来のものは、立ち上がりが遅れると共
に最終的にも理想値には至らない。これに対して実線で
示す本発明の実施例では応答が改善され、最終的にも理
想値に近づくことが分かる。
も遅れがない場合の理想的な応答を示す点線に対して、
一点鎖線で示す従来のものは、立ち上がりが遅れると共
に最終的にも理想値には至らない。これに対して実線で
示す本発明の実施例では応答が改善され、最終的にも理
想値に近づくことが分かる。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、本発明は圧電素子のわず
かな変位を応答性よく拡大するので、高性能のアクチュ
エータを供給することができる。
かな変位を応答性よく拡大するので、高性能のアクチュ
エータを供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係わるアクチュエータの縦
断面図である。
断面図である。
【図２】アクチュエータの作動応答を示す線図である。
【図３】従来のアクチュエータの縦断面図である。
１ 弁本体 ２ 圧電素子 ３ 大径ピストン ４ 小径ピストン ５ 空所 ６ 固体粉末
Claims (1)
- 【請求項１】 シリンダ内に大径ピストンと小径ピスト
ンを対抗設置し、該両ピストン間に液体を満たし、前記
大径ピストンに圧電素子または磁歪素子を当接した変位
拡大装置において、前記液体中に砂、セラミックス等の
固体の微細な粉末を懸濁させたことを特徴とする変位拡
大装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11193894A JPH07301354A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 変位拡大装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11193894A JPH07301354A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 変位拡大装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07301354A true JPH07301354A (ja) | 1995-11-14 |
Family
ID=14573908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11193894A Withdrawn JPH07301354A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 変位拡大装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07301354A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6570298B2 (en) * | 2000-05-09 | 2003-05-27 | Tokkyokiki Co., Ltd. | Vibration control device and driving method thereof |
| WO2013006552A2 (en) * | 2011-07-02 | 2013-01-10 | Viking At, Llc | Mass flow controller driven by smart material actuator with mechanical amplification |
| US8850892B2 (en) | 2010-02-17 | 2014-10-07 | Viking At, Llc | Smart material actuator with enclosed compensator |
| CN109569955A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-05 | 精工爱普生株式会社 | 位移放大机构以及使用了该位移放大机构的液体喷射装置 |
| US10276776B2 (en) | 2013-12-24 | 2019-04-30 | Viking At, Llc | Mechanically amplified smart material actuator utilizing layered web assembly |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP11193894A patent/JPH07301354A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6570298B2 (en) * | 2000-05-09 | 2003-05-27 | Tokkyokiki Co., Ltd. | Vibration control device and driving method thereof |
| US8850892B2 (en) | 2010-02-17 | 2014-10-07 | Viking At, Llc | Smart material actuator with enclosed compensator |
| US8879775B2 (en) | 2010-02-17 | 2014-11-04 | Viking At, Llc | Smart material actuator capable of operating in three dimensions |
| WO2013006552A2 (en) * | 2011-07-02 | 2013-01-10 | Viking At, Llc | Mass flow controller driven by smart material actuator with mechanical amplification |
| WO2013006552A3 (en) * | 2011-07-02 | 2013-03-07 | Viking At, Llc | Mass flow controller driven by smart material actuator with mechanical amplification |
| US10276776B2 (en) | 2013-12-24 | 2019-04-30 | Viking At, Llc | Mechanically amplified smart material actuator utilizing layered web assembly |
| CN109569955A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-05 | 精工爱普生株式会社 | 位移放大机构以及使用了该位移放大机构的液体喷射装置 |
| EP3512089A1 (en) | 2017-09-29 | 2019-07-17 | Seiko Epson Corporation | Enlarging displacement mechanism and liquid ejecting apparatus using the same |
| US10946652B2 (en) | 2017-09-29 | 2021-03-16 | Seiko Epson Corporation | Displacement amplifying mechanism and liquid ejecting apparatus using the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010703 |