JPH0918064A - レバー変位拡大機構付位置決め装置 - Google Patents
レバー変位拡大機構付位置決め装置Info
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- JPH0918064A JPH0918064A JP7166301A JP16630195A JPH0918064A JP H0918064 A JPH0918064 A JP H0918064A JP 7166301 A JP7166301 A JP 7166301A JP 16630195 A JP16630195 A JP 16630195A JP H0918064 A JPH0918064 A JP H0918064A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/04—Constructional details
- H02N2/043—Mechanical transmission means, e.g. for stroke amplification
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/18—Mechanical movements
- Y10T74/18992—Reciprocating to reciprocating
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】装置の小型化を図るとともに、大きい変位拡大
率を得る。 【構成】下側固定部１０と上側固定部５との間に圧電素
子１を設け、該圧電素子１と上側固定部５との間にくさ
び板４を介在せしめ、該上側固定部５を第２レバー１４
ａ、１４ｂを備えたレバー変位拡大機構Ａを介して出力
変位部１７に接続し、下側固定部１０と圧電素子１との
間に押し板６を挿着し、該押し板６を下部レバー変位拡
大機構Ａを介して前記圧電素子１両側の連結柱１２ａ、
１２ｂに接続し、該連結柱の上端と前記第２レバーとを
上側力点ヒンジ１３ａ、１３ｂを介して接続する。
率を得る。 【構成】下側固定部１０と上側固定部５との間に圧電素
子１を設け、該圧電素子１と上側固定部５との間にくさ
び板４を介在せしめ、該上側固定部５を第２レバー１４
ａ、１４ｂを備えたレバー変位拡大機構Ａを介して出力
変位部１７に接続し、下側固定部１０と圧電素子１との
間に押し板６を挿着し、該押し板６を下部レバー変位拡
大機構Ａを介して前記圧電素子１両側の連結柱１２ａ、
１２ｂに接続し、該連結柱の上端と前記第２レバーとを
上側力点ヒンジ１３ａ、１３ｂを介して接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、レバー変位拡大機構
付位置決め装置に関するもので、特に、設計上変位拡大
機構の収納部を大きくとれず、しかも、所定の変位拡大
率を得なければならない装置、例えば、光学ステージの
位置決め装置や微小流量制御弁（マスフロコントロー
ラ）等に利用される。
付位置決め装置に関するもので、特に、設計上変位拡大
機構の収納部を大きくとれず、しかも、所定の変位拡大
率を得なければならない装置、例えば、光学ステージの
位置決め装置や微小流量制御弁（マスフロコントロー
ラ）等に利用される。
【０００２】
【従来の技術】従来の微小流量制御弁では、圧電素子を
多数重ね合せることによってミクロン単位の変位を発生
させている。この多数重ねられた圧電素子は、小さなス
ペース、例えば、２０ｍｍ×５０ｍｍ×５０ｍｍ、のス
ペースに収納されている。ところが、この圧電素子は高
価なので、この方法は経済上問題がある。そこで、一個
の圧電素子を用いたレバー変位拡大機構を用いることが
考えられる（特開平４−２１８９８１号参照）。
多数重ね合せることによってミクロン単位の変位を発生
させている。この多数重ねられた圧電素子は、小さなス
ペース、例えば、２０ｍｍ×５０ｍｍ×５０ｍｍ、のス
ペースに収納されている。ところが、この圧電素子は高
価なので、この方法は経済上問題がある。そこで、一個
の圧電素子を用いたレバー変位拡大機構を用いることが
考えられる（特開平４−２１８９８１号参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来例では、次の様な
問題がある。 （１）この変位拡大機構は設計上、前述のような小さな
スペースに収納しなければならないが、このスペースに
収納できる大きさにすると、レバー比等の関係で所望の
拡大率を得ることができない。そこで、レバー比を大き
くすることが考えられるが、このレバー比を大きくする
と、形状が大きくなり、装置全体が大型化するととも
に、出力端までの変位量、発生力の伝達効率が低くな
る。
問題がある。 （１）この変位拡大機構は設計上、前述のような小さな
スペースに収納しなければならないが、このスペースに
収納できる大きさにすると、レバー比等の関係で所望の
拡大率を得ることができない。そこで、レバー比を大き
くすることが考えられるが、このレバー比を大きくする
と、形状が大きくなり、装置全体が大型化するととも
に、出力端までの変位量、発生力の伝達効率が低くな
る。
【０００４】（２）ボルトにより圧電素子を直接押圧す
ることにより予圧付加をかけているので、該圧電素子が
破損することがある。
ることにより予圧付加をかけているので、該圧電素子が
破損することがある。
【０００５】（３）レバー変位拡大機構のレバーが左右
対称に設けられていないので、変位に回転成分が加わ
る。そのため、拡大された圧電素子の変位量がそのまま
の大きさで伝達されない。 （４）力点、支点、作用点が同一直線上に位置していな
いので、変位方向が回転成分を含む様になり、変位量発
生力の伝達効率が低下する。
対称に設けられていないので、変位に回転成分が加わ
る。そのため、拡大された圧電素子の変位量がそのまま
の大きさで伝達されない。 （４）力点、支点、作用点が同一直線上に位置していな
いので、変位方向が回転成分を含む様になり、変位量発
生力の伝達効率が低下する。
【０００６】この発明は上記事情に鑑み、装置の小型化
を図るとともに、大きな変位拡大率を得ることを目的と
する。又、他の目的はアクチュエータ素子の破損を防止
するとともに、簡単に予圧力の調整ができるようにする
ことである。
を図るとともに、大きな変位拡大率を得ることを目的と
する。又、他の目的はアクチュエータ素子の破損を防止
するとともに、簡単に予圧力の調整ができるようにする
ことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１発明は、アクチュエ
ータ素子の変位方向の両端を挟持する固定部と可動部
と，該固定部の両側に連設され、かつ、その先端部が境
界溝を介して該可動部と対向する左右対称の連結柱と、
該連結柱の先端とレバーとを連結する左右対称の支点ヒ
ンジと、該可動部の先端と該レバーとを連結する左右対
称の力点ヒンジと、該レバーと出力変位部とを連結する
左右対称の作用点ヒンジと、を備えたレバー変位拡大機
構付位置決め装置であって；前記支点ヒンジと力点ヒン
ジとが該連結柱の外縁寄りになる様に、該境界溝の先端
側と該外縁との間隔をその後端側と該外縁との間隔より
小さくするとともに、前記作用点ヒンジを対称軸寄りに
位置せしめ；前記可動部と該アクチュエータ素子との間
に予圧力を調整するためのくさびを介在せしめたことを
特徴とするレバー変位拡大機構付位置決め装置、であ
る。
ータ素子の変位方向の両端を挟持する固定部と可動部
と，該固定部の両側に連設され、かつ、その先端部が境
界溝を介して該可動部と対向する左右対称の連結柱と、
該連結柱の先端とレバーとを連結する左右対称の支点ヒ
ンジと、該可動部の先端と該レバーとを連結する左右対
称の力点ヒンジと、該レバーと出力変位部とを連結する
左右対称の作用点ヒンジと、を備えたレバー変位拡大機
構付位置決め装置であって；前記支点ヒンジと力点ヒン
ジとが該連結柱の外縁寄りになる様に、該境界溝の先端
側と該外縁との間隔をその後端側と該外縁との間隔より
小さくするとともに、前記作用点ヒンジを対称軸寄りに
位置せしめ；前記可動部と該アクチュエータ素子との間
に予圧力を調整するためのくさびを介在せしめたことを
特徴とするレバー変位拡大機構付位置決め装置、であ
る。
【０００８】第２発明は、アクチュエータ素子の変位方
向の両端を挟持する上側固定部と押し板と、該押し板と
第１レバーとを連結する左右対称の第１力点ヒンジと、
該第１レバーと下側固定部とを連結する第１支点ヒンジ
と、該第１レバーの両側に第１作用点ヒンジを介して連
設され、かつ、その先端部が境界溝を介して該上側固定
部と対向する左右対称の連結柱と、該連結柱の先端と第
２レバーとを連結する左右対称の第２力点ヒンジと、該
上側固定部の先端と該第２レバーとを連結する左右対称
の第２支点ヒンジと、該第２レバーと出力変位部とを連
結する左右対称の第２作用点ヒンジと、を備えたレバー
変位拡大機構付位置決め装置であって；前記第１レバー
の作用点、力点、支点、が同一直線上に位置し、前記第
２支点ヒンジと第２力点ヒンジとが該連結柱の外縁寄り
になる様に、該境界溝の先端側と該外縁との間隔をその
後端側と該外縁との間隔より小さくするとともに、前記
第２作用点ヒンジを対称軸寄りに位置せしめ；前記上側
固定部と該アクチュエータ素子との間に予圧力を調整す
るためのくさびを介在せしめたことを特徴とするレバー
変位拡大機構付位置決め装置。
向の両端を挟持する上側固定部と押し板と、該押し板と
第１レバーとを連結する左右対称の第１力点ヒンジと、
該第１レバーと下側固定部とを連結する第１支点ヒンジ
と、該第１レバーの両側に第１作用点ヒンジを介して連
設され、かつ、その先端部が境界溝を介して該上側固定
部と対向する左右対称の連結柱と、該連結柱の先端と第
２レバーとを連結する左右対称の第２力点ヒンジと、該
上側固定部の先端と該第２レバーとを連結する左右対称
の第２支点ヒンジと、該第２レバーと出力変位部とを連
結する左右対称の第２作用点ヒンジと、を備えたレバー
変位拡大機構付位置決め装置であって；前記第１レバー
の作用点、力点、支点、が同一直線上に位置し、前記第
２支点ヒンジと第２力点ヒンジとが該連結柱の外縁寄り
になる様に、該境界溝の先端側と該外縁との間隔をその
後端側と該外縁との間隔より小さくするとともに、前記
第２作用点ヒンジを対称軸寄りに位置せしめ；前記上側
固定部と該アクチュエータ素子との間に予圧力を調整す
るためのくさびを介在せしめたことを特徴とするレバー
変位拡大機構付位置決め装置。
【０００９】第３発明は、アクチュエータ素子の変位方
向の両端を挟持する固定部と押し板と、該押し板と第１
レバーとを連結する左右対称の第１力点ヒンジと、該固
定部の側柱の先端と該第１レバーとを連結する第１支点
ヒンジと、該第１レバーの両側に第１作用点ヒンジを介
して連設され、かつ、境界溝を介して該側柱と対向する
左右対称の連結柱と、該固定部と該第２レバーとを連結
する左右対称の第２支点ヒンジと、該連結柱の先端と第
２レバーとを連結する左右対称の第２力点ヒンジと、該
第２レバーとコマとを連結する左右対称の第２作用点ヒ
ンジと、該コマと第３レバーとを連結する左右対称の第
３力点ヒンジと、該第３レバーとブロックとを連結する
左右対称の第３支点ヒンジと、該第３レバーと出力変位
部とを連結する左右対称の第３作用点ヒンシと、を備え
たレバー変位拡大機構付位置決め装置であって；前記第
１レバーの作用点、力点、支点、が同一直線上に位置
し、前記第２支点ヒンジと第２力点ヒンジとが該連結柱
の外縁寄りになる様に、該境界溝の先端側と該外縁との
間隔をその後端側と該外縁との間隔より小さくするとと
もに、前記第２作用点ヒンジを対称軸寄りに位置せし
め；前記固定部と該アクチュエータ素子との間に予圧力
を調整するためのくさびを介在せしめたことを特徴とす
るレバー変位拡大機構付位置決め装置。
向の両端を挟持する固定部と押し板と、該押し板と第１
レバーとを連結する左右対称の第１力点ヒンジと、該固
定部の側柱の先端と該第１レバーとを連結する第１支点
ヒンジと、該第１レバーの両側に第１作用点ヒンジを介
して連設され、かつ、境界溝を介して該側柱と対向する
左右対称の連結柱と、該固定部と該第２レバーとを連結
する左右対称の第２支点ヒンジと、該連結柱の先端と第
２レバーとを連結する左右対称の第２力点ヒンジと、該
第２レバーとコマとを連結する左右対称の第２作用点ヒ
ンジと、該コマと第３レバーとを連結する左右対称の第
３力点ヒンジと、該第３レバーとブロックとを連結する
左右対称の第３支点ヒンジと、該第３レバーと出力変位
部とを連結する左右対称の第３作用点ヒンシと、を備え
たレバー変位拡大機構付位置決め装置であって；前記第
１レバーの作用点、力点、支点、が同一直線上に位置
し、前記第２支点ヒンジと第２力点ヒンジとが該連結柱
の外縁寄りになる様に、該境界溝の先端側と該外縁との
間隔をその後端側と該外縁との間隔より小さくするとと
もに、前記第２作用点ヒンジを対称軸寄りに位置せし
め；前記固定部と該アクチュエータ素子との間に予圧力
を調整するためのくさびを介在せしめたことを特徴とす
るレバー変位拡大機構付位置決め装置。
【００１０】
【作用】圧電素子に電圧を印加すると、該圧電素子は前
後方向に伸びてレバー変位拡大機構を作動させる。この
レバー変位拡大機構の作動により圧電素子の変位量は、
てこの作用で拡大されて出力変位部に伝達される。この
時、支点、力点が連結柱の外縁寄りに位置し、作用点が
対称軸寄りに位置するので、変位量は大きく拡大され
る。 前記印加電圧を零にすると、圧電素子は元の状態
に戻るとともに前記出力変位部はヒンジのばね力により
復元して元の状態に戻る。
後方向に伸びてレバー変位拡大機構を作動させる。この
レバー変位拡大機構の作動により圧電素子の変位量は、
てこの作用で拡大されて出力変位部に伝達される。この
時、支点、力点が連結柱の外縁寄りに位置し、作用点が
対称軸寄りに位置するので、変位量は大きく拡大され
る。 前記印加電圧を零にすると、圧電素子は元の状態
に戻るとともに前記出力変位部はヒンジのばね力により
復元して元の状態に戻る。
【００１１】くさびの厚さや打ち込み量を調整すると、
簡単にかつ確実に予圧力の調整をすることができる。
簡単にかつ確実に予圧力の調整をすることができる。
【００１２】
【実施例】この発明の実施例を図１、図２により説明す
る。一枚の方形状板体、例えばステンレス製板体Ｐを放
電加工、レーザー加工等により切溝Ｈを形成し、収容部
２、上部固定部５、左右対称な第１レバー８ａ、８ｂ、
下側固定部１０、左右対称な連結柱１２ａ、１２ｂ、左
右対称な第２レバー１４ａ、１４ｂ、出力変位部１７、
を形成する。
る。一枚の方形状板体、例えばステンレス製板体Ｐを放
電加工、レーザー加工等により切溝Ｈを形成し、収容部
２、上部固定部５、左右対称な第１レバー８ａ、８ｂ、
下側固定部１０、左右対称な連結柱１２ａ、１２ｂ、左
右対称な第２レバー１４ａ、１４ｂ、出力変位部１７、
を形成する。
【００１３】収容部２には、アクチュエータ素子１を配
設し、その下端１ａを下側保護板３ｂを介して押し板６
に圧接する。このアクチュエータ素子１は板体Ｐの対称
軸Ｃ方向に変位する縦置きアクチュエータ素子、例え
ば、圧電、電歪、磁歪などの素子である。
設し、その下端１ａを下側保護板３ｂを介して押し板６
に圧接する。このアクチュエータ素子１は板体Ｐの対称
軸Ｃ方向に変位する縦置きアクチュエータ素子、例え
ば、圧電、電歪、磁歪などの素子である。
【００１４】押し板６は左右対称に配設された第１レバ
ー拡大機構Ａの力点ヒンジ７ａ、７ｂを介して左右対称
な第１レバー８ａ、８ｂに連結されている。
ー拡大機構Ａの力点ヒンジ７ａ、７ｂを介して左右対称
な第１レバー８ａ、８ｂに連結されている。
【００１５】該第１レバー８ａ、８ｂは左右対称な作用
点ヒンジ１１ａ、１１ｂを介して左右対称に配設された
連結柱１２ａ、１２ｂの下端に接続されている。この作
用点ヒンジ１１ａ、１１ｂは連結柱１２ａ、１２ｂの外
縁１２ｃ、１２ｄ寄りに位置している。
点ヒンジ１１ａ、１１ｂを介して左右対称に配設された
連結柱１２ａ、１２ｂの下端に接続されている。この作
用点ヒンジ１１ａ、１１ｂは連結柱１２ａ、１２ｂの外
縁１２ｃ、１２ｄ寄りに位置している。
【００１６】該第１レバー８ａ、８ｂは左右対称の支点
ヒンジ９ａ、９ｂを介して下側固定部１０に接続されて
いる。この支点ヒンジ９ａ、９ｂは対称軸１Ｃ寄りに位
置し、かつ、下側固定部１０と横方向に結合されている
ので、支点力点間の距離が小さい。そのため、第１レバ
ー８ａ、８ｂのレバー比を大きくすることができるとと
もに、装置全体を小型化できる。又、第１レバー８ａ、
８ｂの支点、力点、作用点は同一直線Ｌ1上に位置する
ので、変位方向は対称軸１Ｃ方向となり、回転成分はほ
とんど発生しない。
ヒンジ９ａ、９ｂを介して下側固定部１０に接続されて
いる。この支点ヒンジ９ａ、９ｂは対称軸１Ｃ寄りに位
置し、かつ、下側固定部１０と横方向に結合されている
ので、支点力点間の距離が小さい。そのため、第１レバ
ー８ａ、８ｂのレバー比を大きくすることができるとと
もに、装置全体を小型化できる。又、第１レバー８ａ、
８ｂの支点、力点、作用点は同一直線Ｌ1上に位置する
ので、変位方向は対称軸１Ｃ方向となり、回転成分はほ
とんど発生しない。
【００１７】前記アクチュエータ素子１の上端１ｂは上
側保護板３ａ、くさび板４を介して上側固定部５に圧接
されている。このくさび板４は圧電素子に予圧力を与
え、かつ、予圧付加の際の該圧電素子の損傷を防止する
ものである。該くさび板４の厚みと押し込み量を調整す
ることにより圧電素子に適切な予圧力が与えられる。
側保護板３ａ、くさび板４を介して上側固定部５に圧接
されている。このくさび板４は圧電素子に予圧力を与
え、かつ、予圧付加の際の該圧電素子の損傷を防止する
ものである。該くさび板４の厚みと押し込み量を調整す
ることにより圧電素子に適切な予圧力が与えられる。
【００１８】上側固定板５は逆台形状に形成され、その
上端隅部には左右対称な上側支点ヒンジ１５ａ、１５ｂ
が設けられている。この上側支点ヒンジ１５ａ、１５ｂ
は左右対称に配設された第２レバー変位拡大機構Ｂの第
２レバー１４ａ、１４ｂに接続されている。
上端隅部には左右対称な上側支点ヒンジ１５ａ、１５ｂ
が設けられている。この上側支点ヒンジ１５ａ、１５ｂ
は左右対称に配設された第２レバー変位拡大機構Ｂの第
２レバー１４ａ、１４ｂに接続されている。
【００１９】第２レバー１４ａ、１４ｂは左右対称に配
設され、左右対称な作用点ヒンジ１６ａ、１６ｂを介し
て出力変位部１７の中央張り出し部１７ｃに接続されて
いる。この出力変位部１７は図示しない微小流量制御弁
の弁棒に連結されている。
設され、左右対称な作用点ヒンジ１６ａ、１６ｂを介し
て出力変位部１７の中央張り出し部１７ｃに接続されて
いる。この出力変位部１７は図示しない微小流量制御弁
の弁棒に連結されている。
【００２０】第２レバー１４ａ、１４ｂは第２力点ヒン
ジ１３ａ、１３ｂを介して連結柱１２ａ、１２ｂの上端
に接続されている。この連結柱１２ａ、１２ｂの先端部
１２ｅ、１２ｆは、境界溝２１ａ、２１ｂを介して上側
固定部５と対向している。該先端部１２ｅ、１２ｆは先
細となっており、該境界溝２１ａ、２１ｂは外側斜め上
方に傾斜している。
ジ１３ａ、１３ｂを介して連結柱１２ａ、１２ｂの上端
に接続されている。この連結柱１２ａ、１２ｂの先端部
１２ｅ、１２ｆは、境界溝２１ａ、２１ｂを介して上側
固定部５と対向している。該先端部１２ｅ、１２ｆは先
細となっており、該境界溝２１ａ、２１ｂは外側斜め上
方に傾斜している。
【００２１】この様に境界溝２１ａ、２１ｂを形成する
と、次のような効果が得られる。 （１）第２力点ヒンジ１３ａ、１３ｂと第２支点ヒンジ
１５ａ、１５ｂ間の距離を小さくすることができるの
で、第２レバー１４ａ、１４ｂのレバー比が大きくな
る。 （２）連結柱１２ａ、１２ｂの変形による伸びを少なく
することができる。 （３）第２力点ヒンジ１３ａ、１３ｂ、第２支点ヒンジ
１５ａ、１５ｂを連結柱１２ａ、１２ｂの外縁１２ｃ、
１２ｄ寄りに位置させ、対称軸Ｃ寄りの作用点ヒンジ１
６ａ、１６ｂから大きく離れるので、レバー比をかせぐ
ことができる。
と、次のような効果が得られる。 （１）第２力点ヒンジ１３ａ、１３ｂと第２支点ヒンジ
１５ａ、１５ｂ間の距離を小さくすることができるの
で、第２レバー１４ａ、１４ｂのレバー比が大きくな
る。 （２）連結柱１２ａ、１２ｂの変形による伸びを少なく
することができる。 （３）第２力点ヒンジ１３ａ、１３ｂ、第２支点ヒンジ
１５ａ、１５ｂを連結柱１２ａ、１２ｂの外縁１２ｃ、
１２ｄ寄りに位置させ、対称軸Ｃ寄りの作用点ヒンジ１
６ａ、１６ｂから大きく離れるので、レバー比をかせぐ
ことができる。
【００２２】下側固定部１０と上側固定部５とは分離さ
れているので、図２に示すように、該板体Ｐの表面側と
裏面側に結合板１８ａ、１８ｂを配設し、固定ボルト・
ナット２０を上側固定用穴５ａと下側固定用穴１０ｃに
挿入して締付けこれらを一体にする。
れているので、図２に示すように、該板体Ｐの表面側と
裏面側に結合板１８ａ、１８ｂを配設し、固定ボルト・
ナット２０を上側固定用穴５ａと下側固定用穴１０ｃに
挿入して締付けこれらを一体にする。
【００２３】尚、結合板１８ａ、１８ｂは、該アクチュ
エータ素子１によって変位すべきレバーなどの可動部に
接触しないようにするため、上側固定部５下側固定部１
０の輪郭と等しい間隔片１９ａ、１９ｂを挟んで締付け
られる。
エータ素子１によって変位すべきレバーなどの可動部に
接触しないようにするため、上側固定部５下側固定部１
０の輪郭と等しい間隔片１９ａ、１９ｂを挟んで締付け
られる。
【００２４】次に、本実施例の作動について説明する。
アクチュエータ素子、例えば、圧電素子１に電圧を印加
すると、該圧電素子１が対称軸１Ｃ方向に電圧に応じて
伸び予圧力に抗して押し板６を矢印Ａ2方向に移動させ
る。
アクチュエータ素子、例えば、圧電素子１に電圧を印加
すると、該圧電素子１が対称軸１Ｃ方向に電圧に応じて
伸び予圧力に抗して押し板６を矢印Ａ2方向に移動させ
る。
【００２５】該押し板６が矢印Ａ2方向に移動すると、
第１レバー変位拡大機構Ａの力点ヒンジ７ａ、７ｂを介
して、第１レバー８ａ、８ｂに矢印Ａ2方向の力が加わ
る。そのため、該レバー８ａ、８ｂは作用点ヒンジ１１
ａ、１１ｂを介して連結柱１２ａ、１２ｂを矢印Ａ2方
向に移動させる。
第１レバー変位拡大機構Ａの力点ヒンジ７ａ、７ｂを介
して、第１レバー８ａ、８ｂに矢印Ａ2方向の力が加わ
る。そのため、該レバー８ａ、８ｂは作用点ヒンジ１１
ａ、１１ｂを介して連結柱１２ａ、１２ｂを矢印Ａ2方
向に移動させる。
【００２６】この連結柱１２ａ、１２ｂの移動により前
記第２レバー１４ａ、１４ｂの第２力点ヒンジ１３ａ、
１３ｂが矢印Ａ2方向に引っ張られるので、出力変位部
１７は第２作用点ヒンジ１６ａ、１６ｂを介して矢印Ａ
1方向に移動する。
記第２レバー１４ａ、１４ｂの第２力点ヒンジ１３ａ、
１３ｂが矢印Ａ2方向に引っ張られるので、出力変位部
１７は第２作用点ヒンジ１６ａ、１６ｂを介して矢印Ａ
1方向に移動する。
【００２７】この圧電素子１の変位量は てこの原理に
より大幅に拡大されて出力変位部１７に伝達されるが、
レバー変位拡大機構Ａ、Ｂがそれぞれ左右対称に配設さ
れているため、該変位は回転成分がなくなり、対称軸１
Ｃ方向の成分のみとなる。
より大幅に拡大されて出力変位部１７に伝達されるが、
レバー変位拡大機構Ａ、Ｂがそれぞれ左右対称に配設さ
れているため、該変位は回転成分がなくなり、対称軸１
Ｃ方向の成分のみとなる。
【００２８】又、第２レバー変位拡大機構Ｂの第２支点
ヒンジ１５ａ、１５ｂと第２力点ヒンジ１３ａ、１３ｂ
は互いに反対方向に移動しながらてこの原理が働くの
で、大幅に変位量を拡大することができる。
ヒンジ１５ａ、１５ｂと第２力点ヒンジ１３ａ、１３ｂ
は互いに反対方向に移動しながらてこの原理が働くの
で、大幅に変位量を拡大することができる。
【００２９】次に、前記印加電圧を零にすると、第１レ
バー８ａ、８ｂ、第２レバー１４ａ、１４ｂのそれぞれ
の支点、力点、作用点のヒンジの復元力によって零点に
復帰する。このように電圧の変化を繰り返しながら出力
変位部１７を駆動し、弁の開度を調整する。
バー８ａ、８ｂ、第２レバー１４ａ、１４ｂのそれぞれ
の支点、力点、作用点のヒンジの復元力によって零点に
復帰する。このように電圧の変化を繰り返しながら出力
変位部１７を駆動し、弁の開度を調整する。
【００３０】この発明の第２実施例を図３により説明す
る。一枚の板体、例えばステンレス製板体Ｐを放電加
工、レーザー加工等により切溝Ｈを形成し、収容部２
２、固定部２５、左右対称な第１レバー２８ａ、２８
ｂ、連結柱３２ａ、３２ｂ、第２レバー３４ａ、３４
ｂ、第３レバー４０ａ、４０ｂ、コマ５０ａ、５０ｂ、
ブロック６０、連結コマ７０ａ、７０ｂ、出力変位部３
７、を形成する。
る。一枚の板体、例えばステンレス製板体Ｐを放電加
工、レーザー加工等により切溝Ｈを形成し、収容部２
２、固定部２５、左右対称な第１レバー２８ａ、２８
ｂ、連結柱３２ａ、３２ｂ、第２レバー３４ａ、３４
ｂ、第３レバー４０ａ、４０ｂ、コマ５０ａ、５０ｂ、
ブロック６０、連結コマ７０ａ、７０ｂ、出力変位部３
７、を形成する。
【００３１】収容部２２には、アクチュエータ素子２１
を配設し、その下端２１ａを下側保護板２３ｂを介して
押し板２６に圧接する。このアクチュエータ素子２１は
板体Ｐの対称軸２Ｃ方向に変位する縦置きアクチュエー
タ素子、例えば、圧電、電歪、磁歪などの素子である。
を配設し、その下端２１ａを下側保護板２３ｂを介して
押し板２６に圧接する。このアクチュエータ素子２１は
板体Ｐの対称軸２Ｃ方向に変位する縦置きアクチュエー
タ素子、例えば、圧電、電歪、磁歪などの素子である。
【００３２】押し板２６は左右対称に配設された第１レ
バー拡大機構Ｃの第１力点ヒンジ２７ａ、２７ｂを介し
て左右対称な第１レバー２８ａ、２８ｂに連結されてい
る。
バー拡大機構Ｃの第１力点ヒンジ２７ａ、２７ｂを介し
て左右対称な第１レバー２８ａ、２８ｂに連結されてい
る。
【００３３】該第１レバー２８ａ、２８ｂは左右対称な
作用点ヒンジ３１ａ、３１ｂを介して左右対称に配設さ
れた連結柱３２ａ、３２ｂの下端に接続されている。
作用点ヒンジ３１ａ、３１ｂを介して左右対称に配設さ
れた連結柱３２ａ、３２ｂの下端に接続されている。
【００３４】該第１レバー２８ａ、２８ｂは左右対称の
支点ヒンジ２９ａ、２９ｂを介して固定部の側柱２５
ｎ、２５ｍに接続されている。第１レバー２８ａ、２８
ｂの支点、力点、作用点は同一直線Ｌ2上に位置してい
るので、変位方向は対称軸２Ｃ方向となり回転の成分は
ほとんど発生しない。
支点ヒンジ２９ａ、２９ｂを介して固定部の側柱２５
ｎ、２５ｍに接続されている。第１レバー２８ａ、２８
ｂの支点、力点、作用点は同一直線Ｌ2上に位置してい
るので、変位方向は対称軸２Ｃ方向となり回転の成分は
ほとんど発生しない。
【００３５】前記アクチュエータ素子２１の上端２１ｂ
は上側保護板２３ａ、くさび板２４を介して固定部２５
に圧接されている。このくさび板２４は圧電素子に予圧
力を与え、該圧電素子の損傷を防止するものである。該
くさび板２４の厚みと押し込み量を調整することにより
圧電素子に適切な予圧力が与えられる。
は上側保護板２３ａ、くさび板２４を介して固定部２５
に圧接されている。このくさび板２４は圧電素子に予圧
力を与え、該圧電素子の損傷を防止するものである。該
くさび板２４の厚みと押し込み量を調整することにより
圧電素子に適切な予圧力が与えられる。
【００３６】固定板２５は固定用ねじ２５ａにより固定
されており、その上端隅部には左右対称な第２支点ヒン
ジ３９ａ、３９ｂが設けられている。この第２支点ヒン
ジ３９ａ、３９ｂは左右対称に配設された第２レバー変
位拡大機構Ｄの第２レバー３４ａ、３４ｂに接続されて
いる。
されており、その上端隅部には左右対称な第２支点ヒン
ジ３９ａ、３９ｂが設けられている。この第２支点ヒン
ジ３９ａ、３９ｂは左右対称に配設された第２レバー変
位拡大機構Ｄの第２レバー３４ａ、３４ｂに接続されて
いる。
【００３７】第２レバー３４ａ、３４ｂは左右対称に配
設され、左右対称な第２作用点ヒンジ３６ａ、３６ｂを
介して左右対称なコマ５０ａ、５０ｂに連結されてい
る。このコマ５０ａ、５０ｂは台形状に形成されてい
る。
設され、左右対称な第２作用点ヒンジ３６ａ、３６ｂを
介して左右対称なコマ５０ａ、５０ｂに連結されてい
る。このコマ５０ａ、５０ｂは台形状に形成されてい
る。
【００３８】第２レバー３４ａ、３４ｂは第２力点ヒン
ジ３３ａ、３３ｂを介して連結柱３２ａ、３２ｂの上端
に接続されている。この連結柱３２ａ、３２ｂは、境界
溝４２ａ、４２ｂを介して固定部２５の側柱２５ｎ、２
５ｍと対向している。この連結柱３２ａ、３２ｂは先端
に向かう程狭くなり、所謂、先細となっている。そのた
め、固定部２５と連結柱３２ａ、３２ｂとの境界溝４２
ａ、４２１ｂは外側斜め上方に傾斜している。
ジ３３ａ、３３ｂを介して連結柱３２ａ、３２ｂの上端
に接続されている。この連結柱３２ａ、３２ｂは、境界
溝４２ａ、４２ｂを介して固定部２５の側柱２５ｎ、２
５ｍと対向している。この連結柱３２ａ、３２ｂは先端
に向かう程狭くなり、所謂、先細となっている。そのた
め、固定部２５と連結柱３２ａ、３２ｂとの境界溝４２
ａ、４２１ｂは外側斜め上方に傾斜している。
【００３９】この様に境界溝４１ａ、４１ｂを形成する
と、次のような効果が得られる。 （１）第２力点ヒンジ３３ａ、３３ｂと第２支点ヒンジ
３９ａ、３９ｂ間の距離を小さくすることができるの
で、第２レバー３４ａ、３４ｂのレバー比が大きくな
る。 （２）連結柱３２ａ、３２ｂの変形による伸びを少なく
することができる。 （３）第２力点ヒンジ３３ａ、３３ｂ、第２支点ヒンジ
３９ａ、３９ｂを連結柱３２ａ、３２ｂの外縁３２ｃ、
３２ｄ寄りに位置させ、対称軸２Ｃ寄りの作用点ヒンジ
３６ａ、３６ｂから大きく離せるので、レバー比をかせ
ぐことができる。
と、次のような効果が得られる。 （１）第２力点ヒンジ３３ａ、３３ｂと第２支点ヒンジ
３９ａ、３９ｂ間の距離を小さくすることができるの
で、第２レバー３４ａ、３４ｂのレバー比が大きくな
る。 （２）連結柱３２ａ、３２ｂの変形による伸びを少なく
することができる。 （３）第２力点ヒンジ３３ａ、３３ｂ、第２支点ヒンジ
３９ａ、３９ｂを連結柱３２ａ、３２ｂの外縁３２ｃ、
３２ｄ寄りに位置させ、対称軸２Ｃ寄りの作用点ヒンジ
３６ａ、３６ｂから大きく離せるので、レバー比をかせ
ぐことができる。
【００４０】左右対称の第２レバー３４ａ、３４ｂは、
左右対称のコマ５０ａ、５０ｂを介して第３レバー４０
ａ、４０ｂに連結されている。このコマ５０ａ、５０ｂ
は台形状に形成され、その一端は左右対称の第２作用点
ヒンジ３６ａ、３６ｂを介して第２レバー３４ａ、３４
ｂに連結され、他端は左右対称の第３力点ヒンジ５７
ａ、５７ｂを介して第３レバー拡大機構Ｅの第３レバー
４０ａ、４０ｂに連結されている。
左右対称のコマ５０ａ、５０ｂを介して第３レバー４０
ａ、４０ｂに連結されている。このコマ５０ａ、５０ｂ
は台形状に形成され、その一端は左右対称の第２作用点
ヒンジ３６ａ、３６ｂを介して第２レバー３４ａ、３４
ｂに連結され、他端は左右対称の第３力点ヒンジ５７
ａ、５７ｂを介して第３レバー拡大機構Ｅの第３レバー
４０ａ、４０ｂに連結されている。
【００４１】この第３レバー拡大機構Ｅでは、力点、支
点が近接して対称軸２Ｃ側に位置し、又、作用点が第３
レバーの外縁４０ｃ、４０ｄ側に位置しているので、レ
バー比をかせぐことができる。第３レバー４０ａ、４０
ｂは左右対称の第３支点ヒンジ４９ａ、４９ｂを介して
ブロック６０に連結されている。このブロック６０は支
柱６１を介して固定部２５に連結されている。
点が近接して対称軸２Ｃ側に位置し、又、作用点が第３
レバーの外縁４０ｃ、４０ｄ側に位置しているので、レ
バー比をかせぐことができる。第３レバー４０ａ、４０
ｂは左右対称の第３支点ヒンジ４９ａ、４９ｂを介して
ブロック６０に連結されている。このブロック６０は支
柱６１を介して固定部２５に連結されている。
【００４２】第３レバー４０ａ、４０ｂは左右対称の第
３作用点ヒンジ４６ａ、４６ｂを介して左右対称の連結
コマ７０ａ、７０ｂの一端に連結されている。このコマ
７０ａ、７０ｂの他端は、出力変位部３７に接続されて
いるが、この出力変位部３７は図示しない微小流量制御
弁の弁棒に連結されている。
３作用点ヒンジ４６ａ、４６ｂを介して左右対称の連結
コマ７０ａ、７０ｂの一端に連結されている。このコマ
７０ａ、７０ｂの他端は、出力変位部３７に接続されて
いるが、この出力変位部３７は図示しない微小流量制御
弁の弁棒に連結されている。
【００４３】次に、本実施例の作動について説明する。
アクチュエータ素子、例えば、圧電素子２１に電圧を印
加すると、該圧電素子２１が対称軸２Ｃ方向に電圧に応
じて伸び予圧力に抗して、押し板２６をＡ2方向に移動
させる。
アクチュエータ素子、例えば、圧電素子２１に電圧を印
加すると、該圧電素子２１が対称軸２Ｃ方向に電圧に応
じて伸び予圧力に抗して、押し板２６をＡ2方向に移動
させる。
【００４４】該押し板２６が矢印Ａ2方向に移動する
と、第１レバー変位拡大機構Ｃの力点ヒンジ２７ａ、２
７ｂを介して、第１レバー２８ａ、２８ｂに矢印Ａ2方
向の力が加わる。そのため、該レバー２８ａ、２８ｂは
作用点ヒンジ３１ａ、３１ｂを介して連結柱３２ａ、３
２ｂを矢印Ａ1方向に移動させる。
と、第１レバー変位拡大機構Ｃの力点ヒンジ２７ａ、２
７ｂを介して、第１レバー２８ａ、２８ｂに矢印Ａ2方
向の力が加わる。そのため、該レバー２８ａ、２８ｂは
作用点ヒンジ３１ａ、３１ｂを介して連結柱３２ａ、３
２ｂを矢印Ａ1方向に移動させる。
【００４５】この連結柱３２ａ、３２ｂの移動により前
記第２レバー３４ａ、３４ｂの第２力点ヒンジ３３ａ、
３３ｂが矢印Ａ1方向に押されるので、第２レバー３４
ａ、３４ｂの作用点ヒンジ３６ａ、３６ｂは矢印Ａ2方
向に移動する。そのため、コマ５０ａ、５０ｂは矢印Ａ
1方向に移動し、コマ５０ａ、５０ｂを矢印Ａ2方向に移
動させる。
記第２レバー３４ａ、３４ｂの第２力点ヒンジ３３ａ、
３３ｂが矢印Ａ1方向に押されるので、第２レバー３４
ａ、３４ｂの作用点ヒンジ３６ａ、３６ｂは矢印Ａ2方
向に移動する。そのため、コマ５０ａ、５０ｂは矢印Ａ
1方向に移動し、コマ５０ａ、５０ｂを矢印Ａ2方向に移
動させる。
【００４６】この時、第２レバー拡大機構Ｄの力点、支
点は近接して連結柱３２ａ、３２ｂの外縁３２ｃ、３２
ｄ側に位置し、作用点は対称軸２Ｃ寄りに位置するとと
もに、各点はそれぞれ左右対称なので、レバー比が大き
くなるとともに対称軸２Ｃ方向、即ち、矢印Ａ1方向の
大きな変位量を得ることができる。又、コマ５０ａ、５
０ｂの存在によりヒンジの抵抗が小さくなり、伝達効率
を高くとることができる。
点は近接して連結柱３２ａ、３２ｂの外縁３２ｃ、３２
ｄ側に位置し、作用点は対称軸２Ｃ寄りに位置するとと
もに、各点はそれぞれ左右対称なので、レバー比が大き
くなるとともに対称軸２Ｃ方向、即ち、矢印Ａ1方向の
大きな変位量を得ることができる。又、コマ５０ａ、５
０ｂの存在によりヒンジの抵抗が小さくなり、伝達効率
を高くとることができる。
【００４７】コマ５０ａ、５０ｂの矢印Ａ2方向の移動
により、第３レバー４０ａ、４０ｂの第３力点ヒンジ５
７ａ、５７ｂが矢印Ａ2方向に引っ張られるので、第３
レバー拡大機構Ｅの第３作用点ヒンジ４６ａ、４６ｂは
連結コマ７０ａ、７０ｂを介して、出力変位部３７を矢
印Ａ1方向に移動させる。なお、連結コマ７０ａ、７０
ｂは、ヒンジの抵抗を小さくして伝達効率を高めるのに
役立つ。
により、第３レバー４０ａ、４０ｂの第３力点ヒンジ５
７ａ、５７ｂが矢印Ａ2方向に引っ張られるので、第３
レバー拡大機構Ｅの第３作用点ヒンジ４６ａ、４６ｂは
連結コマ７０ａ、７０ｂを介して、出力変位部３７を矢
印Ａ1方向に移動させる。なお、連結コマ７０ａ、７０
ｂは、ヒンジの抵抗を小さくして伝達効率を高めるのに
役立つ。
【００４８】この圧電素子２１の変位量は、てこの原理
により大幅に拡大されて出力変位部３７に伝達される
が、レバー変位拡大機構Ｃ、Ｄ、Ｅがそれぞれ左右対称
に配設されているため、該変位は回転成分がなくなり、
対称軸２Ｃ方向成分のみとなる。
により大幅に拡大されて出力変位部３７に伝達される
が、レバー変位拡大機構Ｃ、Ｄ、Ｅがそれぞれ左右対称
に配設されているため、該変位は回転成分がなくなり、
対称軸２Ｃ方向成分のみとなる。
【００４９】次に、前記印加電圧を零にすると、第１レ
バー２８ａ、２８ｂ、第２レバー３４ａ、３４ｂ、第３
レバー４０ａ、４０ｂのそれぞれの支点、力点、作用点
のヒンジの復元力によって零点に復帰する。このように
電圧の変化を繰り返しながら出力変位部３７を駆動し、
弁の開度を調整する。
バー２８ａ、２８ｂ、第２レバー３４ａ、３４ｂ、第３
レバー４０ａ、４０ｂのそれぞれの支点、力点、作用点
のヒンジの復元力によって零点に復帰する。このように
電圧の変化を繰り返しながら出力変位部３７を駆動し、
弁の開度を調整する。
【００５０】この発明の第３実施例を図４により説明す
る。一枚の方形状板体、例えばステンレス製板体Ｐを放
電加工、レーザー加工等により切溝Ｈを形成し、収容部
１０２、ねじＮ止めされる固定部１０５、左右対称なレ
バー１０８ａ、１０８ｂ、可動部１１０、左右対称な連
結柱１１２ａ、１１２ｂ、出力変位部１１７、を形成す
る。
る。一枚の方形状板体、例えばステンレス製板体Ｐを放
電加工、レーザー加工等により切溝Ｈを形成し、収容部
１０２、ねじＮ止めされる固定部１０５、左右対称なレ
バー１０８ａ、１０８ｂ、可動部１１０、左右対称な連
結柱１１２ａ、１１２ｂ、出力変位部１１７、を形成す
る。
【００５１】収容部１０２には、アクチュエータ素子１
０１を配設し、その下端１０１ａを下側保護板１０３
ｂ、くさび板１０４を介して固定部１０５に圧接する。
このアクチュエータ素子１０１は板体Ｐの対称軸３Ｃ方
向に変位する縦置きアクチュエータ素子、例えば、圧
電、電歪、磁歪などの素子である。このくさび板１０４
は圧電素子に予圧力を与え、該圧電素子の損傷を防止す
るものである。該くさび板１０４の厚さや押し込み量を
調整することにより圧電素子に適切な予圧力が与えられ
る。
０１を配設し、その下端１０１ａを下側保護板１０３
ｂ、くさび板１０４を介して固定部１０５に圧接する。
このアクチュエータ素子１０１は板体Ｐの対称軸３Ｃ方
向に変位する縦置きアクチュエータ素子、例えば、圧
電、電歪、磁歪などの素子である。このくさび板１０４
は圧電素子に予圧力を与え、該圧電素子の損傷を防止す
るものである。該くさび板１０４の厚さや押し込み量を
調整することにより圧電素子に適切な予圧力が与えられ
る。
【００５２】前記アクチュエータ素子１０１の上端１０
１ｂは上側保護板１０３ａ、くさび板１０４を介して可
動部１１０に圧接されている。
１ｂは上側保護板１０３ａ、くさび板１０４を介して可
動部１１０に圧接されている。
【００５３】可動部１１０は逆台形状に形成され、その
上端隅部には左右対称な力点ヒンジ１１３ａ、１１３ｂ
が設けられている。この力点ヒンジ１１３ａ、１１３ｂ
は左右対称に配設されたレバー変位拡大機構Ｆのレバー
１０８ａ、１０８ｂに接続されている。
上端隅部には左右対称な力点ヒンジ１１３ａ、１１３ｂ
が設けられている。この力点ヒンジ１１３ａ、１１３ｂ
は左右対称に配設されたレバー変位拡大機構Ｆのレバー
１０８ａ、１０８ｂに接続されている。
【００５４】該レバー１０８ａ、１０８ｂは左右対称に
配設され、左右対称な作用点ヒンジ１０６ａ、１０６ｂ
を介して出力変位部１１７に接続されている。この出力
変位部１１７は図示しない微小流量制御弁の弁棒に連結
されている。
配設され、左右対称な作用点ヒンジ１０６ａ、１０６ｂ
を介して出力変位部１１７に接続されている。この出力
変位部１１７は図示しない微小流量制御弁の弁棒に連結
されている。
【００５５】該レバー１０８ａ、１０８ｂは支点ヒンジ
１１５ａ、１１５ｂを介して連結柱１１２ａ、１１２ｂ
の上端に接続されている。この連結柱１１２ａ、１１２
ｂの先端部１１２ｅ、１１２ｆは、境界溝１２１ａ、１
２１ｂを介して稼動部１１０と対向している。該先端部
１１２ｅ、１１２ｆは先細となっており、該境界溝１２
１ａ、１２１ｂは外側斜め上方に傾斜している。
１１５ａ、１１５ｂを介して連結柱１１２ａ、１１２ｂ
の上端に接続されている。この連結柱１１２ａ、１１２
ｂの先端部１１２ｅ、１１２ｆは、境界溝１２１ａ、１
２１ｂを介して稼動部１１０と対向している。該先端部
１１２ｅ、１１２ｆは先細となっており、該境界溝１２
１ａ、１２１ｂは外側斜め上方に傾斜している。
【００５６】この様に境界溝１２１ａ、１２１ｂを形成
すると、次のような効果が得られる。 （１）力点ヒンジ１１３ａ、１１３ｂと支点ヒンジ１１
５ａ、１１５ｂ間の距離を小さくすることができるの
で、該レバー１０８ａ、１０８ｂのレバー比が大きくな
る。 （２）連結柱１１２ａ、１１２ｂの変形による伸びを少
なくすることができる。
すると、次のような効果が得られる。 （１）力点ヒンジ１１３ａ、１１３ｂと支点ヒンジ１１
５ａ、１１５ｂ間の距離を小さくすることができるの
で、該レバー１０８ａ、１０８ｂのレバー比が大きくな
る。 （２）連結柱１１２ａ、１１２ｂの変形による伸びを少
なくすることができる。
【００５７】（３）力点ヒンジ１１３ａ、１１３ｂ、支
点ヒンジ１１５ａ、１１５ｂを連結柱１１２ａ、１１２
ｂの外縁１１２ｃ、１１２ｄ寄りに位置させ、対称軸３
Ｃ寄りの作用点ヒンジ１０６ａ、１０６ｂから大きく離
せるので、レバー比をかせぐことができる。
点ヒンジ１１５ａ、１１５ｂを連結柱１１２ａ、１１２
ｂの外縁１１２ｃ、１１２ｄ寄りに位置させ、対称軸３
Ｃ寄りの作用点ヒンジ１０６ａ、１０６ｂから大きく離
せるので、レバー比をかせぐことができる。
【００５８】次に、本実施例の作動について説明する。
アクチュエータ素子、例えば、圧電素子１０１に電圧を
印加すると、該圧電素子１０１が対称軸３Ｃ方向に電圧
に応じて伸び予圧力に抗して可動部１１０を矢印Ａ1方
向に移動させる。
アクチュエータ素子、例えば、圧電素子１０１に電圧を
印加すると、該圧電素子１０１が対称軸３Ｃ方向に電圧
に応じて伸び予圧力に抗して可動部１１０を矢印Ａ1方
向に移動させる。
【００５９】該可動部１１０が矢印Ａ1方向に移動する
と、レバー変位拡大機構Ｆの力点ヒンジ１１３ａ、１１
３ｂを介してレバー１０８ａ、１０８ｂの作用点ヒンジ
１０６ａ、１０６ｂに矢印Ａ1方向の力が加わる。その
ため、出力変位部１１７は、矢印Ａ1方向に移動する。
この時、支点ヒンジ１１５ａ、１１５ｂと力点ヒンジ１
１５ａ、１１５ｂが近接して連結柱１１２ａ、１１２ｂ
の外縁１１２ｃ、１１２ｄ側に位置し、作用点ヒンジ１
０６ａ、１０６ｂは対称軸３Ｃ側に位置するとともに、
各ヒンジはそれぞれ対称であるので、レバー比が大きく
なり、又、変位方向も対称軸３Ｃと平行な矢印Ａ1方向
となる。
と、レバー変位拡大機構Ｆの力点ヒンジ１１３ａ、１１
３ｂを介してレバー１０８ａ、１０８ｂの作用点ヒンジ
１０６ａ、１０６ｂに矢印Ａ1方向の力が加わる。その
ため、出力変位部１１７は、矢印Ａ1方向に移動する。
この時、支点ヒンジ１１５ａ、１１５ｂと力点ヒンジ１
１５ａ、１１５ｂが近接して連結柱１１２ａ、１１２ｂ
の外縁１１２ｃ、１１２ｄ側に位置し、作用点ヒンジ１
０６ａ、１０６ｂは対称軸３Ｃ側に位置するとともに、
各ヒンジはそれぞれ対称であるので、レバー比が大きく
なり、又、変位方向も対称軸３Ｃと平行な矢印Ａ1方向
となる。
【００６０】この圧電素子１０１の変位量は てこの原
理により大幅に拡大されて出力変位部１１７に伝達され
るが、レバー変位拡大機構Ｆがそれぞれ左右対称に配設
されているため、該変位は回転成分がなくなり、対称軸
３Ｃ方向成分のみとなる。
理により大幅に拡大されて出力変位部１１７に伝達され
るが、レバー変位拡大機構Ｆがそれぞれ左右対称に配設
されているため、該変位は回転成分がなくなり、対称軸
３Ｃ方向成分のみとなる。
【００６１】次に、前記印加電圧を零にすると、該レバ
ー１０８ａ、１０８ｂのそれぞれの支点、力点、作用点
のヒンジの復元力によって零点に復帰する。このように
電圧の変化を繰り返しながら出力変位部１１７を駆動
し、弁の開度を調整する。
ー１０８ａ、１０８ｂのそれぞれの支点、力点、作用点
のヒンジの復元力によって零点に復帰する。このように
電圧の変化を繰り返しながら出力変位部１１７を駆動
し、弁の開度を調整する。
【００６２】この発明の実施例は、上記に限定されるも
のではなく、例えば、境界溝を傾斜溝にする代わりに、
図５に示す第４実施例や、図６に示す第５実施例の様に
形成してもよい。図５、図６はいずれも第１実施例の図
１に相当する図で、図５では境界溝２００をＬ字状に形
成し、図６では境界溝３００を段状に形成している。い
ずれにおいても、連結柱２０１、３０１の先端部２０
２、３０２がその後端部２０５、３０５より細くなって
おり、力点ヒンジ２０６、３０６と支点ヒンジ１１５ａ
が連結柱２０１、３０１の外縁２０１ｃ、３０１ｃ側に
位置している。
のではなく、例えば、境界溝を傾斜溝にする代わりに、
図５に示す第４実施例や、図６に示す第５実施例の様に
形成してもよい。図５、図６はいずれも第１実施例の図
１に相当する図で、図５では境界溝２００をＬ字状に形
成し、図６では境界溝３００を段状に形成している。い
ずれにおいても、連結柱２０１、３０１の先端部２０
２、３０２がその後端部２０５、３０５より細くなって
おり、力点ヒンジ２０６、３０６と支点ヒンジ１１５ａ
が連結柱２０１、３０１の外縁２０１ｃ、３０１ｃ側に
位置している。
【００６３】このようにして、支点、力点、を近接させ
連結柱の外縁２０１ｃ、３０１ｃ側に位置させ、作用点
を対称軸４Ｃ側に位置させると、支点、力点と作用点と
の間隔が大きくなるので、装置の横幅を大きくとらなく
ても、レバー比が大きくなる。そのため、小さな装置で
大きな変位量を得ることができる。
連結柱の外縁２０１ｃ、３０１ｃ側に位置させ、作用点
を対称軸４Ｃ側に位置させると、支点、力点と作用点と
の間隔が大きくなるので、装置の横幅を大きくとらなく
ても、レバー比が大きくなる。そのため、小さな装置で
大きな変位量を得ることができる。
【００６４】
【発明の効果】この発明は、以上の様に構成したので、
次の様な顕著な効果を奏する。 （１）レバー変位拡大機構を左右対称に配設したので、
変位に回転成分が無くなり、対称軸方向成分のみとな
る。そのため、拡大された圧電素子の変位量を確実に伝
達することができる。
次の様な顕著な効果を奏する。 （１）レバー変位拡大機構を左右対称に配設したので、
変位に回転成分が無くなり、対称軸方向成分のみとな
る。そのため、拡大された圧電素子の変位量を確実に伝
達することができる。
【００６５】（２）支点ヒンジ、力点ヒンジとが連結柱
の外縁寄りとなる様に境界溝の先端側と該外縁との間隔
をその後端側とその外縁との間隔より小さくするととも
に、作用点ヒンジを対称軸寄りに位置せしめたので、従
来例に比べレバー比が大きくなる。そのため、小型で変
位拡大量の大きな装置を得ることができる。
の外縁寄りとなる様に境界溝の先端側と該外縁との間隔
をその後端側とその外縁との間隔より小さくするととも
に、作用点ヒンジを対称軸寄りに位置せしめたので、従
来例に比べレバー比が大きくなる。そのため、小型で変
位拡大量の大きな装置を得ることができる。
【００６６】（３）連結柱を用いることにより、支点、
力点、作用点を同一直線上に配設することができる。そ
のため、変位方向での回転成分がなくなり、変位成分は
直進変位となる。
力点、作用点を同一直線上に配設することができる。そ
のため、変位方向での回転成分がなくなり、変位成分は
直進変位となる。
【００６７】（４）くさびを設けたので、アクチュエー
タ素子に予圧力を付与し、破損を防止することができ
る。又、くさびなので、その厚さや打ち込み程度を調整
することにより該素子に所望の予圧力を容易に付与する
ことができる。
タ素子に予圧力を付与し、破損を防止することができ
る。又、くさびなので、その厚さや打ち込み程度を調整
することにより該素子に所望の予圧力を容易に付与する
ことができる。
【００６８】（５）コマを設けたので、ヒンジの抵抗が
小さくなり伝達効率を高く取ることができる。
小さくなり伝達効率を高く取ることができる。
【図１】本発明の第１実施例を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施例を示す正面図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す縦断面図で、図１に
相当する図である。
相当する図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す縦断面図で、図１に
相当する図である。
相当する図である。
【図５】本発明の第４実施例の腰部断面図の一部を示す
図である。
図である。
【図６】本発明の第５実施例の腰部断面図の一部を示す
図である。
図である。
１ 圧電アクチュエータ素子 ５ 上側固定部 ６ 押し板 ７ａ 力点ヒンジ ７ｂ 力点ヒンジ ８ａ 第１レバー ８ｂ 第１レバー ９ａ 支点ヒンジ ９ｂ 支点ヒンジ １０ 下側固定部 １１ａ 作用点ヒンジ １１ｂ 作用点ヒンジ １３ａ 第２力点ヒンジ １３ｂ 第２力点ヒンジ １５ａ 第２上側支点ヒンジ １５ｂ 第２支点ヒンジ １６ａ 第２作用点ヒンジ １６ｂ 第２作用点ヒンジ １７ 出力変位部 Ａ 第１レバー変位拡大機構 Ｂ 第２レバー変位拡大機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宗 片 陸 夫 千葉県佐倉市大作２丁目４番２号 秩父小 野田株式会社中央研究所内 (72)発明者 鵜 澤 高 吉 東京都新宿区市谷田町３丁目25番地 (72)発明者 衣 川 裕 千葉県流山市江戸川台東３丁目286番地
Claims (13)
- 【請求項１】アクチュエータ素子の変位方向の両端を挟
持する固定部と可動部と、該固定部の両側に連設され、
かつ、先端部が境界溝を介して該可動部と対向する左右
対称の連結柱と、該連結柱の先端とレバーとを連結する
左右対称の支点ヒンジと、該可動部の先端と該レバーと
を連結する左右対称の力点ヒンジと、該レバーと出力変
位部とを連結する左右対称の作用点ヒンジと、を備えた
レバー変位拡大機構付位置決め装置であって；前記支点
ヒンジと前記力点ヒンジとが該連結柱の外縁寄りになる
様に、該境界溝の先端側と該外縁との間隔をその後端側
と該外縁との間隔より小さくするとともに、前記作用点
ヒンジを対称軸寄りに位置せしめたことを特徴とするレ
バー変位拡大機構付位置決め装置。 - 【請求項２】アクチュエータ素子の変位方向の両端を挟
持する上側固定部と押し板と、該押し板と第１レバーと
を連結する左右対称の第１力点ヒンジと、該第１レバー
と下側固定部とを連結する左右対称の第１支点ヒンジ
と、該第１レバーの両側に第１作用点ヒンジを介して連
設され、かつ、その先端部が境界溝を介して該上側固定
部と対向する左右対称の連結柱と、該連結柱の先端と第
２レバーとを連結する左右対称の第２力点ヒンジと、該
上側固定部の先端と該第２レバーとを連結する左右対称
の第２支点ヒンジと、該第２レバーと出力変位部とを連
結する左右対称の第２作用点ヒンジと、を備えたレバー
変位拡大機構付位置決め装置であって；前記第１レバー
の作用点、力点、支点、が同一直線上に位置し、 前記第２支点ヒンジと前記第２力点ヒンジとが該連結柱
の外縁寄りになる様に、該境界溝の先端側と該外縁との
間隔をその後端側と該外縁との間隔より小さくするとと
もに、前記第２作用点ヒンジを対称軸寄りに位置せしめ
たことを特徴とするレバー変位拡大機構付位置決め装
置。 - 【請求項３】アクチュエータ素子の変位方向の両端を挟
持する固定部と押し板と、該押し板と第１レバーとを連
結する左右対称の第１力点ヒンジと、該固定部の側柱の
先端と該第１レバーとを連結する左右対称の第１支点ヒ
ンジと、該第１レバーの両側に第１作用点ヒンジを介し
て連設され、かつ、境界溝を介して該側柱と対向する左
右対称の連結柱と、該固定部と該第２レバーとを連結す
る左右対称の第２支点ヒンジと、該連結柱の先端と第２
レバーとを連結する左右対称の第２力点ヒンジと、該第
２レバーとコマとを連結する左右対称の第２作用点ヒン
ジと、該コマと第３レバーとを連結する左右対称の第３
力点ヒンジと、該第３レバーとブロックとを連結する左
右対称の第３支点ヒンジと、該第３レバーと出力変位部
とを連結する左右対称の第３作用点ヒンシと、を備えた
レバー変位拡大機構付位置決め装置であって；前記第１
レバーの作用点、力点、支点、が同一直線上に位置し、 前記第２支点ヒンジと第２力点ヒンジとが該連結柱の外
縁寄りになる様に、該境界溝の先端側と該外縁との間隔
をその後端側と該外縁との間隔より小さくするととも
に、前記第２作用点ヒンジを対称軸寄りに位置せしめた
ことを特徴とするレバー変位拡大機構付位置決め装置。 - 【請求項４】アクチュエータ素子の変位方向の両端を挟
持する固定部と可動部と、該固定部の両側に連設され、
かつ、先端部が境界溝を介して該可動部と対向する左右
対称の連結柱と、該連結柱の先端とレバーとを連結する
左右対称の支点ヒンジと、該可動部の先端と該レバーと
を連結する左右対称の力点ヒンジと、該レバーと出力変
位部とを連結する左右対称の作用点ヒンジと、を備えた
レバー変位拡大機構付位置決め装置であって；前記固定
部と該アクチュエータ素子との間に予圧力を調整するた
めのくさびを介在せしめたことを特徴とするレバー変位
拡大機構付位置決め装置。 - 【請求項５】アクチュエータ素子の変位方向の両端を挟
持する上側固定部と押し板と、該押し板と第１レバーと
を連結する左右対称の第１力点ヒンジと、該第１レバー
と下側固定部とを連結する左右対称の第１支点ヒンジ
と、該第１レバーの両側に第１作用点ヒンジを介して連
設され、かつ、その先端部が境界溝を介して該上側固定
部と対向する左右対称の連結柱と、該連結柱の先端と第
２レバーとを連結する左右対称の第２力点ヒンジと、該
上側固定部の先端と該第２レバーとを連結する左右対称
の第２支点ヒンジと、該第２レバーと出力変位部とを連
結する左右対称の第２作用点ヒンジと、を備えたレバー
変位拡大機構付位置決め装置であって；前記上側固定部
と該アクチュエータ素子との間に予圧力を調整するため
のくさびを介在せしめたことを特徴とするレバー変位拡
大機構付位置決め装置。 - 【請求項６】アクチュエータ素子の変位方向の両端を挟
持する固定部と押し板と、該押し板と第１レバーとを連
結する左右対称の第１力点ヒンジと、該固定部の側柱の
先端と該第１レバーとを連結する左右対称の第１支点ヒ
ンジと、該第１レバーの両側に第１作用点ヒンジを介し
て連設され、かつ、境界溝を介して該側柱と対向する左
右対称の連結柱と、該固定部と該第２レバーとを連結す
る左右対称の第２支点ヒンジと、該連結柱の先端と第２
レバーとを連結する左右対称の第２力点ヒンジと、該第
２レバーとコマとを連結する左右対称の第２作用点ヒン
ジと、該コマと第３レバーとを連結する左右対称の第３
力点ヒンジと、該第３レバーとブロックとを連結する左
右対称の第３支点ヒンジと、該第３レバーと出力変位部
とを連結する左右対称の第３作用点ヒンシと、を備えた
レバー変位拡大機構付位置決め装置であって；前記固定
部と該アクチュエータ素子との間に予圧力を調整するた
めのくさびを介在せしめたことを特徴とするレバー変位
拡大機構付位置決め装置。 - 【請求項７】アクチュエータ素子の変位方向の両端を挟
持する固定部と可動部と、該固定部の両側に連設され、
かつ、その先端部が境界溝を介して該可動部と対向する
左右対称の連結柱と、該連結柱の先端とレバーとを連結
する左右対称の支点ヒンジと、該可動部の先端と該レバ
ーとを連結する左右対称の力点ヒンジと、該レバーと出
力変位部とを連結する左右対称の作用点ヒンジと、を備
えたレバー変位拡大機構付位置決め装置であって；前記
支点ヒンジと前記力点ヒンジとが該連結柱の外縁寄りに
なる様に、該境界溝の先端側と該外側縁との間隔をその
後端側と該外側縁との間隔より小さくするとともに、前
記作用点ヒンジを対称軸寄りに位置せしめ；前記固定部
と該アクチュエータ素子との間に予圧力を調整するため
のくさびを介在せしめたことを特徴とするレバー変位拡
大機構付位置決め装置。 - 【請求項８】アクチュエータ素子の変位方向の両端を挟
持する上側固定部と押し板と、該押し板と第１レバーと
を連結する左右対称の第１力点ヒンジと、該第１レバー
と下側固定部とを連結する左右対称の第１支点ヒンジ
と、該第１レバーの両側に第１作用点ヒンジを介して連
設され、かつ、その先端部が境界溝を介して該上側固定
部と対向する左右対称の連結柱と、該連結柱の先端と第
２レバーとを連結する左右対称の第２力点ヒンジと、該
上側固定部の先端と該第２レバーとを連結する左右対称
の第２支点ヒンジと、該第２レバーと出力変位部とを連
結する左右対称の第２作用点ヒンジと、を備えたレバー
変位拡大機構付位置決め装置であって；前記第１レバー
の作用点、力点、支点、が同一直線上に位置し、 前記第２支点ヒンジと第２力点ヒンジとが該連結柱の外
縁寄りになる様に、該境界溝の先端側と該外縁との間隔
をその後端側と該外縁との間隔より小さくするととも
に、前記第２作用点ヒンジを対称軸寄りに位置せしめ；
前記上側固定部と該アクチュエータ素子との間に予圧力
を調整するためのくさびを介在せしめたことを特徴とす
るレバー変位拡大機構付位置決め装置。 - 【請求項９】アクチュエータ素子の変位方向の両端を挟
持する固定部と押し板と、該押し板と第１レバーとを連
結する左右対称の第１力点ヒンジと、該固定部の側柱の
先端と該第１レバーとを連結する左右対称の第１支点ヒ
ンジと、該第１レバーの両側に第１作用点ヒンジを介し
て連設され、かつ、境界溝を介して該側柱と対向する左
右対称の連結柱と、該固定部と第２レバーとを連結する
左右対称の第２支点ヒンジと、該連結柱の先端と該第２
レバーとを連結する左右対称の第２力点ヒンジと、該第
２レバーとコマとを連結する左右対称の第２作用点ヒン
ジと、該コマと第３レバーとを連結する左右対称の第３
力点ヒンジと、該第３レバーとブロックとを連結する左
右対称の第３支点ヒンジと、該第３レバーと出力変位部
とを連結する左右対称の第３作用点ヒンシと、を備えた
レバー変位拡大機構付位置決め装置であって；前記第１
レバーの作用点、力点、支点、が同一直線上に位置し、 前記第２支点ヒンジと第２力点ヒンジとが該連結柱の外
縁寄りになる様に、該境界溝の先端側と該外縁との間隔
をその後端側と該外縁との間隔より小さくするととも
に、前記第２作用点ヒンジを対称軸寄りに位置せしめ；
前記固定部と該アクチュエータ素子との間に予圧力を調
整するためのくさびを介在せしめたことを特徴とするレ
バー変位拡大機構付位置決め装置。 - 【請求項１０】くさびとアクチュエータ素子との間に保
護板が介在していることを特徴とする請求項１、２、
３、４、５、６、７、８、又は、９記載のレバー変位拡
大機構付位置決め装置。 - 【請求項１１】境界溝が、対称軸に対して傾斜している
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、又は、９記載のレバー変位拡大機構付位置決め装
置。 - 【請求項１２】境界溝が、段状に形成されていることを
特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、又
は、９記載のレバー変位拡大機構付位置決め装置。 - 【請求項１３】第３レバーと出力変位部とが、左右対称
に配設されたコマを介して連結されていることを特徴と
する請求項３、６、又は、９記載のレバー変位拡大機構
付位置決め装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16630195A JP3525313B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | レバー変位拡大機構付位置決め装置 |
| US09/068,991 US5946969A (en) | 1995-06-30 | 1996-09-27 | Lever displacement enlarging mechanism |
| PCT/JP1996/002823 WO1998013928A1 (fr) | 1995-06-30 | 1996-09-27 | Mecanisme d'augmentation de l'ampleur du deplacement du levier |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16630195A JP3525313B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | レバー変位拡大機構付位置決め装置 |
| PCT/JP1996/002823 WO1998013928A1 (fr) | 1995-06-30 | 1996-09-27 | Mecanisme d'augmentation de l'ampleur du deplacement du levier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0918064A true JPH0918064A (ja) | 1997-01-17 |
| JP3525313B2 JP3525313B2 (ja) | 2004-05-10 |
Family
ID=26437249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16630195A Expired - Fee Related JP3525313B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | レバー変位拡大機構付位置決め装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5946969A (ja) |
| JP (1) | JP3525313B2 (ja) |
| WO (1) | WO1998013928A1 (ja) |
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| DE19858758C1 (de) * | 1998-12-18 | 2000-09-07 | Siemens Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Hubübertragung |
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| US6548938B2 (en) | 2000-04-18 | 2003-04-15 | Viking Technologies, L.C. | Apparatus having a pair of opposing surfaces driven by a piezoelectric actuator |
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| KR102349127B1 (ko) | 2016-10-20 | 2022-01-10 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 압력 제어 밸브, 리소그래피 장치용 유체 핸들링 구조체 및 리소그래피 장치 |
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| US10670825B2 (en) | 2018-08-23 | 2020-06-02 | Raytheon Company | Mounting devices with integrated alignment adjustment features and locking mechanisms |
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| JPS6237835A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-18 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 機械的増幅機構 |
| JPH0325421Y2 (ja) * | 1986-03-13 | 1991-06-03 | ||
| JPH0410704Y2 (ja) * | 1987-04-20 | 1992-03-17 | ||
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