JPH09219544A - 直進移動機構 - Google Patents
直進移動機構Info
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- JPH09219544A JPH09219544A JP8058158A JP5815896A JPH09219544A JP H09219544 A JPH09219544 A JP H09219544A JP 8058158 A JP8058158 A JP 8058158A JP 5815896 A JP5815896 A JP 5815896A JP H09219544 A JPH09219544 A JP H09219544A
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- JP
- Japan
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- piezoelectric element
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- moving mechanism
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】直進移動機構の低背化を図ることによる前後す
る装置，機構への接続を容易ならしめると共に安定性を
高めること等。 【解決手段】その長手方向の左右両端部四ケ所側方に突
出部を設けてなる圧電素子貼着基板と平行に延伸する二
の細長帯状部と前記細長滞状部の長手方向の中間部から
前記長手方向に直交して延伸し，前記二の細長帯状部を
つなぐ接合部との単一部材でなる連結部材により構成せ
しめる直進移動機構。
る装置，機構への接続を容易ならしめると共に安定性を
高めること等。 【解決手段】その長手方向の左右両端部四ケ所側方に突
出部を設けてなる圧電素子貼着基板と平行に延伸する二
の細長帯状部と前記細長滞状部の長手方向の中間部から
前記長手方向に直交して延伸し，前記二の細長帯状部を
つなぐ接合部との単一部材でなる連結部材により構成せ
しめる直進移動機構。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧電素子を駆動源と
する電子部品，機械部品等の各種部品を移動供給する直
進移動機構に係るものである。
する電子部品，機械部品等の各種部品を移動供給する直
進移動機構に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の直進移動機構の一つとして図３に
示す構成のもの，即ち圧電素子貼着基板１の両面に圧電
素子２を貼着したいわゆるバイモルフ構造でなる加振体
３の一端を基台４に傾斜立設させて固定，他端を連結部
材５の一端に固定し，連結部材５の他端を被移動部品６
を載置するいわゆるトラフ７の下面に直接又はトラフ取
付けテーブル（図示さず）を介して固定してなるものが
る。前記それぞれの固定は銀ろう付け，スポット溶接，
ねじ止め等の適宜の手段によって行われている。
示す構成のもの，即ち圧電素子貼着基板１の両面に圧電
素子２を貼着したいわゆるバイモルフ構造でなる加振体
３の一端を基台４に傾斜立設させて固定，他端を連結部
材５の一端に固定し，連結部材５の他端を被移動部品６
を載置するいわゆるトラフ７の下面に直接又はトラフ取
付けテーブル（図示さず）を介して固定してなるものが
る。前記それぞれの固定は銀ろう付け，スポット溶接，
ねじ止め等の適宜の手段によって行われている。
【０００３】前記加振体３は給電線を介しての駆動電源
からの交流電圧印加によって基台４と加振体３との固定
部所を支点としてたわみ振動を発生，当該たわみ振動は
連結部材５を介してトラフ７に伝達され，トラフ７上に
載置される被移動部品６を一方向に移動させるものであ
る。
からの交流電圧印加によって基台４と加振体３との固定
部所を支点としてたわみ振動を発生，当該たわみ振動は
連結部材５を介してトラフ７に伝達され，トラフ７上に
載置される被移動部品６を一方向に移動させるものであ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の直進移
動機構にあっては加振体３の基台４への固定及び加振体
３の連結部材５への固定は圧電素子２を貼着する圧電素
子貼着基板１の長手方向外方を固定部所としているため
直進移動機構の低背化及び安定性向上を図る上で支障と
なっている。更に連結部材５を別個の平行に配設してな
るものにあっては単一部材でないことによる連結部材５
の加振体３及びトラフ７又はトラフ取付けテーブル８へ
の取付け、固定の容易性を害するばかりでなく，個々の
連結部材５の曲げ剛性の差異に起因して生じるトラフ７
へのひねり振動付加によって被移動部品６の円滑なる直
進移動に少なからぬ支障をもたらしている。
動機構にあっては加振体３の基台４への固定及び加振体
３の連結部材５への固定は圧電素子２を貼着する圧電素
子貼着基板１の長手方向外方を固定部所としているため
直進移動機構の低背化及び安定性向上を図る上で支障と
なっている。更に連結部材５を別個の平行に配設してな
るものにあっては単一部材でないことによる連結部材５
の加振体３及びトラフ７又はトラフ取付けテーブル８へ
の取付け、固定の容易性を害するばかりでなく，個々の
連結部材５の曲げ剛性の差異に起因して生じるトラフ７
へのひねり振動付加によって被移動部品６の円滑なる直
進移動に少なからぬ支障をもたらしている。
【０００５】本発明は前記した従来の直進移動機構が有
していた問題点を解決すること，即ち直進移動機構を低
背化せしめることによる前後する装置，機構への接続を
容易ならしめると共に安定性の向上を図り、更に連結部
材５を単一部材とすることによって連結部材５の加振体
３及びトラフ７への取付け、固定を容易ならしめ，また
曲げ剛性の差異に起因して生じるトラフ７へのひねり振
動を消失させることによって被移動部品６の移動を円滑
に行うことを課題とするものである。
していた問題点を解決すること，即ち直進移動機構を低
背化せしめることによる前後する装置，機構への接続を
容易ならしめると共に安定性の向上を図り、更に連結部
材５を単一部材とすることによって連結部材５の加振体
３及びトラフ７への取付け、固定を容易ならしめ，また
曲げ剛性の差異に起因して生じるトラフ７へのひねり振
動を消失させることによって被移動部品６の移動を円滑
に行うことを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題の解決
を図るため以下の手段を採るものである。即ち直進移動
機構において加振体３を圧電素子２と圧電素子貼着基板
１でならしめ，圧電素子２を圧電素子貼着基板１の表裏
両面に貼着してならしめる構成と前記圧電素子貼着基板
１を導電性と高弾性を具有する板状物であって，その形
状を長手方向の左右両端部の四ケ所側方に開孔を有する
突出部１１を設けてならしめる構成を採るものである。
を図るため以下の手段を採るものである。即ち直進移動
機構において加振体３を圧電素子２と圧電素子貼着基板
１でならしめ，圧電素子２を圧電素子貼着基板１の表裏
両面に貼着してならしめる構成と前記圧電素子貼着基板
１を導電性と高弾性を具有する板状物であって，その形
状を長手方向の左右両端部の四ケ所側方に開孔を有する
突出部１１を設けてならしめる構成を採るものである。
【０００７】次に連結部材５は弾性を具有する板状物で
あってその先端部に開孔を有し平行に延伸する二の細長
帯状部５１と当該細長帯状部５１の長手方向の中間部か
ら前記長手方向に直交して延伸し，前記二の細長帯状部
５１をつなぐ接合部５２との単一部材でならしめる構成
を採るものである。
あってその先端部に開孔を有し平行に延伸する二の細長
帯状部５１と当該細長帯状部５１の長手方向の中間部か
ら前記長手方向に直交して延伸し，前記二の細長帯状部
５１をつなぐ接合部５２との単一部材でならしめる構成
を採るものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下，図１及び図２を用いて本発
明の実施の形態に付き説明する。第一の実施の形態は加
振体３を構成する圧電素子２はチタン酸ジルコン酸鉛等
の三成分系複合ペロブスカイト酸化物Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔ
ｉ）Ｏ３，ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３），タンタ
ル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）等の単結晶圧電材の板状
物でならしめ，当該圧電素子を貼着する圧電素子貼着基
板１は不銹鋼，ばね鋼，工具鋼等の導電性と高弾性を具
有する板状物でならしめる。ここで圧電素子２の圧電素
子貼着基板１への貼着はエポキシ樹脂等の接着剤，接着
性を有する高分子フィルムを介しての加温加圧を付加し
ての接着等の適宜の手段によって行われる。
明の実施の形態に付き説明する。第一の実施の形態は加
振体３を構成する圧電素子２はチタン酸ジルコン酸鉛等
の三成分系複合ペロブスカイト酸化物Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔ
ｉ）Ｏ３，ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３），タンタ
ル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）等の単結晶圧電材の板状
物でならしめ，当該圧電素子を貼着する圧電素子貼着基
板１は不銹鋼，ばね鋼，工具鋼等の導電性と高弾性を具
有する板状物でならしめる。ここで圧電素子２の圧電素
子貼着基板１への貼着はエポキシ樹脂等の接着剤，接着
性を有する高分子フィルムを介しての加温加圧を付加し
ての接着等の適宜の手段によって行われる。
【０００９】圧電素子貼着基板１に貼着される圧電素子
２の長さは直進移動機構の低背化を図り，かつ加振体３
のたわみ変位量を極力大ならしめるべき見地から圧電素
子貼着基板１の長さと同等に近いものとする。これは前
記加振体３のたわみ変位量は圧電素子の長さの二乗に比
例するからである。本発明において圧電素子２の長さと
圧電素子貼着基板１の長さとを前記の如き関係とし得た
のは圧電素子貼着基板１の形状にある。即ち加振体３の
基台４と連結部材５への取付け、固定は加振体３を構成
する圧電素子貼着基板１の左右の側方に突出する突出部
１１と基台４，連結部材５との間でそれぞれ行わしめる
からである。ここで加振体３の基台４と連結部材への取
付け、固定は開孔を通してのねじ止めによって行う。前
記取付け、固定はこの手段に限定されるものではなく，
開孔を設けない場合にあっては銀ろう付け，スポット溶
接等により行なうことでもよい。
２の長さは直進移動機構の低背化を図り，かつ加振体３
のたわみ変位量を極力大ならしめるべき見地から圧電素
子貼着基板１の長さと同等に近いものとする。これは前
記加振体３のたわみ変位量は圧電素子の長さの二乗に比
例するからである。本発明において圧電素子２の長さと
圧電素子貼着基板１の長さとを前記の如き関係とし得た
のは圧電素子貼着基板１の形状にある。即ち加振体３の
基台４と連結部材５への取付け、固定は加振体３を構成
する圧電素子貼着基板１の左右の側方に突出する突出部
１１と基台４，連結部材５との間でそれぞれ行わしめる
からである。ここで加振体３の基台４と連結部材への取
付け、固定は開孔を通してのねじ止めによって行う。前
記取付け、固定はこの手段に限定されるものではなく，
開孔を設けない場合にあっては銀ろう付け，スポット溶
接等により行なうことでもよい。
【００１０】前記構成でなる加振体３は別個の平行に配
設してなる従前の連結部材５との組合せにおいても直進
移動機構として機能し得ることは勿論であるが，より望
ましくは本発明になる連結部材５との組合わせをとり入
れた直進移動機構とすることである。
設してなる従前の連結部材５との組合せにおいても直進
移動機構として機能し得ることは勿論であるが，より望
ましくは本発明になる連結部材５との組合わせをとり入
れた直進移動機構とすることである。
【００１１】第二の実施の形態は連結部材５は不銹鋼，
ばね鋼，工具鋼等の弾性を有する板状物でならしめ，平
行に延伸する二の細長帯状部５１の長手方向と加振体３
の長手方向を一致させて加振体３と固定する。連結部材
５と加振体３との固定を前記の固定形態とすることによ
り連結部材５において平行に延伸する二の細長帯状部５
１をつなぐ接合部５２の長手方向は加振体３の長手方向
と直交関係になる。
ばね鋼，工具鋼等の弾性を有する板状物でならしめ，平
行に延伸する二の細長帯状部５１の長手方向と加振体３
の長手方向を一致させて加振体３と固定する。連結部材
５と加振体３との固定を前記の固定形態とすることによ
り連結部材５において平行に延伸する二の細長帯状部５
１をつなぐ接合部５２の長手方向は加振体３の長手方向
と直交関係になる。
【００１２】加振体３と連結部材５との取付け、固定を
前記の如き固定形態とすること，即ち連結部材５を構成
する平行に延伸する二の細長帯状部５１はその先端部に
設けられた開孔を通してねじ止めにより加振体３とトラ
フ７又はトラフ取付けテーブル８に取付け、固定される
ため，同一機能を発揮させるにおいても連結部材の長さ
は従前より短くなり，直進移動機構の低背化に寄与する
ことになる。連結部材５のトラフ７又はトラフ取付けテ
ーブル８への取付け、固定において重要なることは被移
動部品６の移動を高い移動速度の下，円滑に行わしめる
ためには被移動部品の移動方向前方に配設する連結部材
５の厚さを移動方向後方に配設するそれよりも厚いもの
を配設することである。連結部材５の厚さを移動方向前
方と後方を同一厚さのものとしても被移動部品の移動は
可能ではある。しかし移動速度は十分なものが得られな
いため連結部材５は前記したように厚さの異なるものを
用いる構成とすることはきわめて有効である。
前記の如き固定形態とすること，即ち連結部材５を構成
する平行に延伸する二の細長帯状部５１はその先端部に
設けられた開孔を通してねじ止めにより加振体３とトラ
フ７又はトラフ取付けテーブル８に取付け、固定される
ため，同一機能を発揮させるにおいても連結部材の長さ
は従前より短くなり，直進移動機構の低背化に寄与する
ことになる。連結部材５のトラフ７又はトラフ取付けテ
ーブル８への取付け、固定において重要なることは被移
動部品６の移動を高い移動速度の下，円滑に行わしめる
ためには被移動部品の移動方向前方に配設する連結部材
５の厚さを移動方向後方に配設するそれよりも厚いもの
を配設することである。連結部材５の厚さを移動方向前
方と後方を同一厚さのものとしても被移動部品の移動は
可能ではある。しかし移動速度は十分なものが得られな
いため連結部材５は前記したように厚さの異なるものを
用いる構成とすることはきわめて有効である。
【００１３】
【実施例】本発明に係る直進移動機構の一実施例として
以下の構成になるものは発明の効果において本発明の目
的がいかんなく発揮されている。即ち圧電素子２は圧電
材料・チタン酸ジルコン酸鉛を用い，これを長さ３５ｍ
ｍ，幅１８ｍｍ，厚さ０．６ｍｍの長方形薄板状に成形
し，その表裏面に電極を形成し分極処理を施したものを
用いる。前記圧電素子２は長さ４０ｍｍ，突出部１１先
端間の幅４０ｍｍ，それ以外の部分の幅２２ｍｍ，厚さ
３．８ｍｍの圧電素子貼着基板１に接着剤・エポキシ樹
脂を用いて貼着する。貼着後は加振体３の電気的絶縁及
び防湿を図るため，加振体３の外面は柔軟性を有する難
燃性ブチルテープにより被覆される。
以下の構成になるものは発明の効果において本発明の目
的がいかんなく発揮されている。即ち圧電素子２は圧電
材料・チタン酸ジルコン酸鉛を用い，これを長さ３５ｍ
ｍ，幅１８ｍｍ，厚さ０．６ｍｍの長方形薄板状に成形
し，その表裏面に電極を形成し分極処理を施したものを
用いる。前記圧電素子２は長さ４０ｍｍ，突出部１１先
端間の幅４０ｍｍ，それ以外の部分の幅２２ｍｍ，厚さ
３．８ｍｍの圧電素子貼着基板１に接着剤・エポキシ樹
脂を用いて貼着する。貼着後は加振体３の電気的絶縁及
び防湿を図るため，加振体３の外面は柔軟性を有する難
燃性ブチルテープにより被覆される。
【００１４】連結部材５は１．５ｍｍ，２．０ｍｍと厚
さの異なる二の部材で構成し，その形状、寸法は共に平
行に延伸する細長帯状部５１の長さ２４ｍｍ，幅９ｍ
ｍ，その先端間の幅４０ｍｍ，二の細長帯状部５１をつ
なぐ接合部５２の長さ２２ｍｍ，幅４ｍｍとしている。
次に前記実施例に係る加振体３と連結部材５との組合わ
せになる直進移動機構において圧電素子２に交番電圧２
０Ｖを印加したときの共振周波数はトラフ７上に載置さ
れる被移動部品６の大きさ及び重量によって変動するが
２００〜３００Ｈｚと従来の共振周波数より高い値を示
している。これは加振体３の長さが短くなったことに起
因して振動周波数が高くなったことによるものである。
さの異なる二の部材で構成し，その形状、寸法は共に平
行に延伸する細長帯状部５１の長さ２４ｍｍ，幅９ｍ
ｍ，その先端間の幅４０ｍｍ，二の細長帯状部５１をつ
なぐ接合部５２の長さ２２ｍｍ，幅４ｍｍとしている。
次に前記実施例に係る加振体３と連結部材５との組合わ
せになる直進移動機構において圧電素子２に交番電圧２
０Ｖを印加したときの共振周波数はトラフ７上に載置さ
れる被移動部品６の大きさ及び重量によって変動するが
２００〜３００Ｈｚと従来の共振周波数より高い値を示
している。これは加振体３の長さが短くなったことに起
因して振動周波数が高くなったことによるものである。
【００１５】
【発明の効果】本発明のもたらす第一の効果は加振体３
の長さ及び連結部材５の長さを短くし得る構成を可能な
らしめた結果，直進移動構成の低背化を実現し得たこと
である。この低背化の効果は直進移動機構に前後して接
続される他の装置，機構との接続を容易にすると同時に
直進移動機構自体の安定性を高め得たことである。
の長さ及び連結部材５の長さを短くし得る構成を可能な
らしめた結果，直進移動構成の低背化を実現し得たこと
である。この低背化の効果は直進移動機構に前後して接
続される他の装置，機構との接続を容易にすると同時に
直進移動機構自体の安定性を高め得たことである。
【００１６】本発明の第二の効果は加振体３の長さ及び
連結部材５の長さを短くし得たことにより，直進移動機
構の共振周波数が高くなったことを受けて被移動部品６
の移動速度は従前の同型の機構に比し１．４倍も高くな
り、加えて被移動部品６の跳ね上りも殆んど消失させ得
たことである。更に第三の効果として連結部材５の幅は
従来と同一の曲げ剛性であっても広くし得ることが可能
になったため，トラフ７を幅広とすることができ，その
ため外径の大なる部品の移動をも可能ならしめたことで
ある。
連結部材５の長さを短くし得たことにより，直進移動機
構の共振周波数が高くなったことを受けて被移動部品６
の移動速度は従前の同型の機構に比し１．４倍も高くな
り、加えて被移動部品６の跳ね上りも殆んど消失させ得
たことである。更に第三の効果として連結部材５の幅は
従来と同一の曲げ剛性であっても広くし得ることが可能
になったため，トラフ７を幅広とすることができ，その
ため外径の大なる部品の移動をも可能ならしめたことで
ある。
【００１７】本発明の第四の効果は連結部材５を長さの
短い単一部材とし得たことにより，直進移動機構の組立
を容易ならしめたことである。
短い単一部材とし得たことにより，直進移動機構の組立
を容易ならしめたことである。
【図１】は本発明の直進移動機構の正面図である。
【図２】は本発明の直進移動機構の側面図である。
【図３】は従来の直進移動機構の正面図である。
１．圧電素子貼着基板 ２．圧電素子 ３．加振体 ４．基台 ５．連結部材 ６．被移動部品 ７．トラフ ８．トラフ取付けテーブル １１．突出部 ５１．細長帯状部 ５２．接合部
Claims (6)
- 【請求項１】加振体３を圧電素子２と圧電素子貼着基板
１でならしめ，前記圧電素子２を前記圧電素子貼着基板
１の表裏両面に貼着してなる構成と前記圧電素子貼着基
板１を導電性と高弾性を具有する板状物であって，その
形状を長手方向の左右両端部の四ケ所側方に開孔を有す
る突出部１１を設けてなる構成でならしめる直進移動機
構。 - 【請求項２】連結部材５を弾性を具有する板状物であっ
て，その先端部に開孔を有し平行に延伸する二の細長帯
状部５１と前記細長帯状部５１の長手方向の中間部から
前記長手方向に直交して延伸し，前記二の細長帯状部５
１をつなぐ接合部５２との単一部材でなる構成でならし
める直進移動機構。 - 【請求項３】被移動部品６の移動方向前方に配設する連
結部材５の厚さを移動方向後方に配設するそれよりも厚
いものとする構成でならしめる請求項２の直進移動機
構。 - 【請求項４】請求項１と請求項２との組合わせによって
構成せしめる直進移動機構。 - 【請求項５】請求項１と請求項３との組合わせによって
構成せしめる直進移動機構。 - 【請求項６】加振体３の外面を柔軟性を有し，かつ難燃
性を有するブチルテープで被覆した構成でなる請求項１
の直進移動機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08058158A JP3103965B2 (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 直進移動機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08058158A JP3103965B2 (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 直進移動機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09219544A true JPH09219544A (ja) | 1997-08-19 |
| JP3103965B2 JP3103965B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=13076193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08058158A Expired - Fee Related JP3103965B2 (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | 直進移動機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3103965B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6538362B1 (en) * | 1999-10-01 | 2003-03-25 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive device and method of manufacturing same |
| EP1833102A2 (en) * | 1999-10-01 | 2007-09-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive device |
| JP2013515463A (ja) * | 2009-12-23 | 2013-05-09 | エッペンドルフ アクチェンゲゼルシャフト | ツール動作を生成するための器具及び方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105000331B (zh) * | 2015-07-30 | 2017-03-01 | 中国重型机械研究院股份公司 | 一种规模化输送小颗粒物料的往复装置 |
-
1996
- 1996-02-09 JP JP08058158A patent/JP3103965B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
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| EP1833102A3 (en) * | 1999-10-01 | 2009-04-08 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive device |
| JP2013515463A (ja) * | 2009-12-23 | 2013-05-09 | エッペンドルフ アクチェンゲゼルシャフト | ツール動作を生成するための器具及び方法 |
| JP2015163069A (ja) * | 2009-12-23 | 2015-09-10 | エッペンドルフ アクチェンゲゼルシャフト | ツール動作を生成するための器具及び方法 |
| US9422520B2 (en) | 2009-12-23 | 2016-08-23 | Eppendorf Ag | System and method for generating a tool motion |
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