JPH1169847A - 電気機械変換素子を使用したアクチエ−タ - Google Patents
電気機械変換素子を使用したアクチエ−タInfo
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- JPH1169847A JPH1169847A JP9227062A JP22706297A JPH1169847A JP H1169847 A JPH1169847 A JP H1169847A JP 9227062 A JP9227062 A JP 9227062A JP 22706297 A JP22706297 A JP 22706297A JP H1169847 A JPH1169847 A JP H1169847A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 駆動部材と移動部材との摩擦結合部分がな
く、調整作業が不要で効率良く移動部材を駆動できるア
クチエ−タを提供する。 【解決手段】 アクチエ−タは、積層型の圧電素子１５
の両端を電磁石２０、２５のコア１６、２１に接続部材
を介して固定結合し、電磁石の一方のコア２１を上側固
定部材１２に一体的に固定して構成される。基台１１の
上に配置された移動部材３０が電磁石２０、２５の下端
に吸着可能に接触している。この構成で、電磁石２０を
励磁、電磁石２５を非励磁とした状態で圧電素子１５に
駆動電圧を印加して伸び変位を発生させると、圧電素子
１５に一体的に固定された電磁石２０に吸着された移動
部材３０も矢印ａ方向に移動し、圧電素子の変位を移動
部材に伝達することができる。
く、調整作業が不要で効率良く移動部材を駆動できるア
クチエ−タを提供する。 【解決手段】 アクチエ−タは、積層型の圧電素子１５
の両端を電磁石２０、２５のコア１６、２１に接続部材
を介して固定結合し、電磁石の一方のコア２１を上側固
定部材１２に一体的に固定して構成される。基台１１の
上に配置された移動部材３０が電磁石２０、２５の下端
に吸着可能に接触している。この構成で、電磁石２０を
励磁、電磁石２５を非励磁とした状態で圧電素子１５に
駆動電圧を印加して伸び変位を発生させると、圧電素子
１５に一体的に固定された電磁石２０に吸着された移動
部材３０も矢印ａ方向に移動し、圧電素子の変位を移動
部材に伝達することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電気機械変換素
子を使用したアクチエ−タに関し、特にレンズその他光
学系の精密位置決めなどに適した電気機械変換素子を使
用したアクチエ−タに関する。
子を使用したアクチエ−タに関し、特にレンズその他光
学系の精密位置決めなどに適した電気機械変換素子を使
用したアクチエ−タに関する。
【０００２】
【従来の技術】電気機械変換素子、例えば圧電素子に対
し、緩やかな立ち上がり部とこれに続く急速な立ち下が
り部からなる波形の駆動パルスを印加すると、駆動パル
スの緩やかな立ち上がり部では圧電素子が緩やかに厚み
方向の伸び変位を生じ、急速な立ち下がり部では急速に
縮み変位を生じる。そこで、この特性を利用し、圧電素
子に対して上記したような波形の駆動パルスを印加して
異なる速度で充放電を繰り返し、圧電素子に速度の異な
る厚み方向の振動を発生させて圧電素子に固着された駆
動軸部材を異なる速度で往復動させ、駆動軸部材に摩擦
結合した移動部材を所定方向に移動させるリニア型のア
クチエ−タが知られている（一例として、特開平６−１
２３８３０号公報参照）。
し、緩やかな立ち上がり部とこれに続く急速な立ち下が
り部からなる波形の駆動パルスを印加すると、駆動パル
スの緩やかな立ち上がり部では圧電素子が緩やかに厚み
方向の伸び変位を生じ、急速な立ち下がり部では急速に
縮み変位を生じる。そこで、この特性を利用し、圧電素
子に対して上記したような波形の駆動パルスを印加して
異なる速度で充放電を繰り返し、圧電素子に速度の異な
る厚み方向の振動を発生させて圧電素子に固着された駆
動軸部材を異なる速度で往復動させ、駆動軸部材に摩擦
結合した移動部材を所定方向に移動させるリニア型のア
クチエ−タが知られている（一例として、特開平６−１
２３８３０号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記した圧電素子を使
用したリニア型のアクチエ−タでは、圧電素子に発生さ
せた速度の異なる厚み方向の振動を、圧電素子に固着さ
れた駆動軸部材に伝達して異なる速度で往復動させ、駆
動軸部材に摩擦結合した移動部材を移動させるように構
成されている。
用したリニア型のアクチエ−タでは、圧電素子に発生さ
せた速度の異なる厚み方向の振動を、圧電素子に固着さ
れた駆動軸部材に伝達して異なる速度で往復動させ、駆
動軸部材に摩擦結合した移動部材を移動させるように構
成されている。
【０００４】この構成では、駆動軸部材と移動部材との
摩擦結合力をばね部材などにより適切に調整すること
で、圧電素子に発生する緩やかな伸び変位（縮み変位）
に基づく駆動軸部材の遅い速度での駆動では、駆動軸部
材と移動部材とが摩擦結合状態を保つて一体に移動し、
圧電素子に発生する急速な縮み変位（伸び変位）に基づ
く駆動軸部材の急速度での駆動では、移動部材の慣性力
が駆動軸部材との摩擦結合力に打ち勝つてその位置に留
まるように作動し、移動部材を所定の方向に移動させる
ことができるものである。なお、この場合、駆動軸部材
の異なる速度での往復駆動では、いずれの駆動方向にお
いても駆動軸部材と移動部材との間に滑りを生じながら
移動部材が所定方向に移動する。
摩擦結合力をばね部材などにより適切に調整すること
で、圧電素子に発生する緩やかな伸び変位（縮み変位）
に基づく駆動軸部材の遅い速度での駆動では、駆動軸部
材と移動部材とが摩擦結合状態を保つて一体に移動し、
圧電素子に発生する急速な縮み変位（伸び変位）に基づ
く駆動軸部材の急速度での駆動では、移動部材の慣性力
が駆動軸部材との摩擦結合力に打ち勝つてその位置に留
まるように作動し、移動部材を所定の方向に移動させる
ことができるものである。なお、この場合、駆動軸部材
の異なる速度での往復駆動では、いずれの駆動方向にお
いても駆動軸部材と移動部材との間に滑りを生じながら
移動部材が所定方向に移動する。
【０００５】このため、駆動効率を高めるには、駆動軸
部材と移動部材との摩擦結合力を適切に調整することが
求められるが、その調整は難しいものであつた。
部材と移動部材との摩擦結合力を適切に調整することが
求められるが、その調整は難しいものであつた。
【０００６】また、上記した構成では、部品点数が多
く、構造が複雑であるため、組み立てや調整に多くの手
数を必要とするなどの点が指摘されていた。この発明
は、上記した種々の課題を解決し、駆動効率がよく、組
み立ての容易な電気機械変換素子を使用したアクチエ−
タの提供を目的とする。
く、構造が複雑であるため、組み立てや調整に多くの手
数を必要とするなどの点が指摘されていた。この発明
は、上記した種々の課題を解決し、駆動効率がよく、組
み立ての容易な電気機械変換素子を使用したアクチエ−
タの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するもので、請求項１の発明は、電気機械変換素子
と、前記電気機械変換素子の変位発生方向両端部に電気
機械変換素子と一体的に固定された２つの電磁石と、前
記２つの電磁石に吸着可能に配置された移動部材とを備
えたことを特徴とする。
決するもので、請求項１の発明は、電気機械変換素子
と、前記電気機械変換素子の変位発生方向両端部に電気
機械変換素子と一体的に固定された２つの電磁石と、前
記２つの電磁石に吸着可能に配置された移動部材とを備
えたことを特徴とする。
【０００８】また、請求項２の発明は、電気機械変換素
子と、前記電気機械変換素子の変位発生方向両端部に電
気機械変換素子と一体的に固定された第１及び第２の電
磁石と、前記第１及び第２の電磁石に吸着可能に配置さ
れた移動部材と、前記電気機械変換素子に変位を発生さ
せる駆動信号と前記第１及び第２の電磁石を励磁する励
磁信号を出力する駆動制御手段を備え、前記駆動制御手
段は、少なくとも電気機械変換素子に駆動信号を印加す
る期間は第１の電磁石を励磁し第２の電磁石を非励磁と
し、電気機械変換素子への駆動信号の印加を停止する期
間は第１の電磁石を非励磁とし第２の電磁石を励磁する
ように制御して移動部材を交互に第１及び第２の電磁石
に吸着させ、電気機械変換素子への駆動信号の印加と印
加停止と繰り返すことにより移動部材を所定方向に移動
させることを特徴とする。
子と、前記電気機械変換素子の変位発生方向両端部に電
気機械変換素子と一体的に固定された第１及び第２の電
磁石と、前記第１及び第２の電磁石に吸着可能に配置さ
れた移動部材と、前記電気機械変換素子に変位を発生さ
せる駆動信号と前記第１及び第２の電磁石を励磁する励
磁信号を出力する駆動制御手段を備え、前記駆動制御手
段は、少なくとも電気機械変換素子に駆動信号を印加す
る期間は第１の電磁石を励磁し第２の電磁石を非励磁と
し、電気機械変換素子への駆動信号の印加を停止する期
間は第１の電磁石を非励磁とし第２の電磁石を励磁する
ように制御して移動部材を交互に第１及び第２の電磁石
に吸着させ、電気機械変換素子への駆動信号の印加と印
加停止と繰り返すことにより移動部材を所定方向に移動
させることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて説明する。図１はこの発明のアクチエ−タの構成を
示す斜視図である。図１において、１１は基台、１２は
上側固定部材、１３は固定軸である。１５は積層型の電
気機械変換素子で、例えば圧電素子である。２０及び２
５は電磁石、１６及び２１は電磁石のコア、１８ａ及び
１８ｂは圧電素子１５と電磁石２０及び２５を接続する
接続部材を示す。また、固定軸１３は接続部材１８ｂを
介して電磁石２５を上側固定部材１２に一体的に固定す
る機能を有する。基台１１の上には移動部材３０が摺動
自在に配置されており、移動部材３０の上面は、以下説
明する電磁石のコア１６及び２１の下端に吸着可能に接
触している。
いて説明する。図１はこの発明のアクチエ−タの構成を
示す斜視図である。図１において、１１は基台、１２は
上側固定部材、１３は固定軸である。１５は積層型の電
気機械変換素子で、例えば圧電素子である。２０及び２
５は電磁石、１６及び２１は電磁石のコア、１８ａ及び
１８ｂは圧電素子１５と電磁石２０及び２５を接続する
接続部材を示す。また、固定軸１３は接続部材１８ｂを
介して電磁石２５を上側固定部材１２に一体的に固定す
る機能を有する。基台１１の上には移動部材３０が摺動
自在に配置されており、移動部材３０の上面は、以下説
明する電磁石のコア１６及び２１の下端に吸着可能に接
触している。
【００１０】圧電素子１５は、ＰＺＴ（ＰｂＺｒＯ3 ・
ＰｂＴｉＯ3 ）を主成分とする圧電セラミックスなどを
積層して構成されている。圧電素子１５の一端は電磁石
２０のコア１６の上端に固定された接続部材１８ａに一
体的に固定され、圧電素子１５の他端は電磁石２５のコ
ア２１の上端に固定された接続部材１８ｂに一体的に固
定されており、圧電素子１５が厚み方向に伸びると電磁
石２０及び２５は、そのコア１６及び２１の間隔が拡が
るように構成されている。
ＰｂＴｉＯ3 ）を主成分とする圧電セラミックスなどを
積層して構成されている。圧電素子１５の一端は電磁石
２０のコア１６の上端に固定された接続部材１８ａに一
体的に固定され、圧電素子１５の他端は電磁石２５のコ
ア２１の上端に固定された接続部材１８ｂに一体的に固
定されており、圧電素子１５が厚み方向に伸びると電磁
石２０及び２５は、そのコア１６及び２１の間隔が拡が
るように構成されている。
【００１１】電磁石のコア１６及び２１の下端付近には
スリツト１７及び２２が形成され、スリツトで分割され
たコア１６及び２１の端部近くには隈取線輪１８及び２
３が嵌装されており、また、電磁石のコア１６及び２１
には励磁巻線１９及び２４が嵌装されている。
スリツト１７及び２２が形成され、スリツトで分割され
たコア１６及び２１の端部近くには隈取線輪１８及び２
３が嵌装されており、また、電磁石のコア１６及び２１
には励磁巻線１９及び２４が嵌装されている。
【００１２】なお、以下説明するように、移動部材３０
は圧電素子と電磁石との作用により基台１１の上を所定
方向に移動するので、移動部材が所定方向にのみ移動す
るように、図示しない適宜の案内部材を移動部材或いは
基台に設けるとよい。また、基台１１に対して移動部材
３０を滑りやすくするために、両者の接触面間の摩擦係
数を小さくする適宜の手段、例えば接触面に固定潤滑剤
などの被膜を形成するなどの処理を施しておくとよい。
は圧電素子と電磁石との作用により基台１１の上を所定
方向に移動するので、移動部材が所定方向にのみ移動す
るように、図示しない適宜の案内部材を移動部材或いは
基台に設けるとよい。また、基台１１に対して移動部材
３０を滑りやすくするために、両者の接触面間の摩擦係
数を小さくする適宜の手段、例えば接触面に固定潤滑剤
などの被膜を形成するなどの処理を施しておくとよい。
【００１３】この発明では、電磁石２０及び２５は交流
で励磁するものとする。電磁石を交流で励磁する場合、
持続した吸引力を発生させるために電磁石に隈取線輪を
設けている。以下、図２及び図３を参照して電磁石２０
（２５）に発生する磁束について説明する。図２に示す
ように、隈取線輪を有する電磁石に電流を流すことによ
り発生する磁束Φは、隈取線輪の外側を通る磁束Φ1 と
隈取線輪の内側を通る磁束Φ2 とがあり、磁束Φ2 によ
つて隈取線輪１８（２３）には電流が流れるからこの部
分に位相の遅れた磁束Φ3 が発生する。
で励磁するものとする。電磁石を交流で励磁する場合、
持続した吸引力を発生させるために電磁石に隈取線輪を
設けている。以下、図２及び図３を参照して電磁石２０
（２５）に発生する磁束について説明する。図２に示す
ように、隈取線輪を有する電磁石に電流を流すことによ
り発生する磁束Φは、隈取線輪の外側を通る磁束Φ1 と
隈取線輪の内側を通る磁束Φ2 とがあり、磁束Φ2 によ
つて隈取線輪１８（２３）には電流が流れるからこの部
分に位相の遅れた磁束Φ3 が発生する。
【００１４】この結果、電磁石２０（２５）には、隈取
線輪１８（２３）の内側を通る磁束Φａ＝（Φ2 −Φ3
）と、隈取線輪１８（２３）の外側を通る磁束Φｂ＝
（Φ1＋Φ3 ）とが発生する。磁束Φａと磁束Φｂと
は、それぞれ図３の（ａ）と（ｂ）に示すように変化す
る。両者は位相がずれているから、磁束に比例する電磁
石２０（２５）の吸引力は図３の（ｃ）に示すように変
化する。即ち、電磁石２０（２５）を交流で励磁した場
合は、吸引力に変動はあるにしても、常に持続した吸引
力を発生させることができる。
線輪１８（２３）の内側を通る磁束Φａ＝（Φ2 −Φ3
）と、隈取線輪１８（２３）の外側を通る磁束Φｂ＝
（Φ1＋Φ3 ）とが発生する。磁束Φａと磁束Φｂと
は、それぞれ図３の（ａ）と（ｂ）に示すように変化す
る。両者は位相がずれているから、磁束に比例する電磁
石２０（２５）の吸引力は図３の（ｃ）に示すように変
化する。即ち、電磁石２０（２５）を交流で励磁した場
合は、吸引力に変動はあるにしても、常に持続した吸引
力を発生させることができる。
【００１５】図４はアクチエ−タの駆動回路の構成を説
明するブロツク図である。駆動回路はＣＰＵ５１とその
出力ポ−トに接続された圧電素子１５を駆動する増幅器
５２、Ｄ／Ａ変換器５３、５４、Ｄ／Ａ変換器５３、５
４の出力側に接続された電磁石の励磁巻線１９及び２４
を駆動する駆動回路５５などから構成される。
明するブロツク図である。駆動回路はＣＰＵ５１とその
出力ポ−トに接続された圧電素子１５を駆動する増幅器
５２、Ｄ／Ａ変換器５３、５４、Ｄ／Ａ変換器５３、５
４の出力側に接続された電磁石の励磁巻線１９及び２４
を駆動する駆動回路５５などから構成される。
【００１６】増幅器５２は、ＣＰＵ５１から出力される
ＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて、圧電素子１５に所定の駆
動電圧ＶH を印加して圧電素子１５を伸長させ、或いは
電圧の印加を停止して伸長した圧電素子１５をもとの状
態に戻すように駆動する。
ＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて、圧電素子１５に所定の駆
動電圧ＶH を印加して圧電素子１５を伸長させ、或いは
電圧の印加を停止して伸長した圧電素子１５をもとの状
態に戻すように駆動する。
【００１７】駆動回路５５は、ＣＰＵ５１から出力さ
れ、Ｄ／Ａ変換器５３、５４で正弦波信号に変換された
駆動信号を励磁巻線１９及び２４に供給して駆動する。
駆動回路５５にはＣＰＵ５１から参照電圧ＶR が供給さ
れ、励磁巻線１９及び２４に供給される駆動信号のレベ
ルを制御するように構成されている。
れ、Ｄ／Ａ変換器５３、５４で正弦波信号に変換された
駆動信号を励磁巻線１９及び２４に供給して駆動する。
駆動回路５５にはＣＰＵ５１から参照電圧ＶR が供給さ
れ、励磁巻線１９及び２４に供給される駆動信号のレベ
ルを制御するように構成されている。
【００１８】次に、図５乃至図９の動作説明図、及び図
１０の（ａ）に示す圧電素子１５への駆動電圧の印加タ
イミング、図１０の（ｂ）及び図１０の（ｃ）に示す電
磁石２０及び２５の励磁タイミングを示すタイミングチ
ヤ−トを参照して、この発明のアクチエ−タの動作を説
明する。
１０の（ａ）に示す圧電素子１５への駆動電圧の印加タ
イミング、図１０の（ｂ）及び図１０の（ｃ）に示す電
磁石２０及び２５の励磁タイミングを示すタイミングチ
ヤ−トを参照して、この発明のアクチエ−タの動作を説
明する。
【００１９】図５はステツプ１の状態を示すもので、ア
クチエ−タの初期状態を示す。圧電素子１５には駆動電
圧が印加されておらず（ＯＦＦ）、伸び変位は発生して
いない。また、電磁石２０はＯＮ、即ち励磁されて移動
部材３０を吸着している。一方、電磁石２５はＯＦＦ、
即ち励磁されておらず、従つて移動部材３０を吸着して
いない。この図では移動部材３０は基台１１に対して距
離Ｓ0 だけ左に突出した位置にある。
クチエ−タの初期状態を示す。圧電素子１５には駆動電
圧が印加されておらず（ＯＦＦ）、伸び変位は発生して
いない。また、電磁石２０はＯＮ、即ち励磁されて移動
部材３０を吸着している。一方、電磁石２５はＯＦＦ、
即ち励磁されておらず、従つて移動部材３０を吸着して
いない。この図では移動部材３０は基台１１に対して距
離Ｓ0 だけ左に突出した位置にある。
【００２０】図６はステツプ２の状態を示す。圧電素子
１５には駆動電圧が印加（ＯＮ）されて伸び変位ｄ1 が
発生しつつある状態を示し、電磁石２０は図５に示す位
置から矢印ａ方向にｄ1 だけ移動している。このとき、
電磁石２０はＯＮ、即ち励磁状態にあり、電磁石２５は
ＯＦＦ、即ち非励磁の状態にあるから、移動部材３０は
電磁石２０に吸着されて矢印ａ方向にｄ1 だけ移動し、
基台１１に対しては距離Ｓ1 だけ移動している。
１５には駆動電圧が印加（ＯＮ）されて伸び変位ｄ1 が
発生しつつある状態を示し、電磁石２０は図５に示す位
置から矢印ａ方向にｄ1 だけ移動している。このとき、
電磁石２０はＯＮ、即ち励磁状態にあり、電磁石２５は
ＯＦＦ、即ち非励磁の状態にあるから、移動部材３０は
電磁石２０に吸着されて矢印ａ方向にｄ1 だけ移動し、
基台１１に対しては距離Ｓ1 だけ移動している。
【００２１】図７はステツプ３の状態を示す。圧電素子
１５には駆動電圧が印加されており（ＯＮ）、圧電素子
１５が完全に伸び（伸び変位ｄ2 ）、移動部材３０は矢
印ａ方向にｄ2 だけ移動している。このとき電磁石２０
はＯＦＦ、即ち非励磁とされ、電磁石２５はＯＮ、即ち
励磁状態に切り換えられるが、移動部材３０は矢印ａ方
向にｄ2 だけ移動し、基台１１に対しては距離Ｓ2 だけ
移動した状態を維持し、動かない。
１５には駆動電圧が印加されており（ＯＮ）、圧電素子
１５が完全に伸び（伸び変位ｄ2 ）、移動部材３０は矢
印ａ方向にｄ2 だけ移動している。このとき電磁石２０
はＯＦＦ、即ち非励磁とされ、電磁石２５はＯＮ、即ち
励磁状態に切り換えられるが、移動部材３０は矢印ａ方
向にｄ2 だけ移動し、基台１１に対しては距離Ｓ2 だけ
移動した状態を維持し、動かない。
【００２２】図８はステツプ４の状態を示す。圧電素子
１５への駆動電圧の印加が解除（ＯＦＦ）され、縮み変
位が発生して元の状態に戻りつつある状態を示し、電磁
石２０は図７に示す位置から矢印ａと反対方向にｄ3 だ
け移動している。このとき、電磁石２０はＯＦＦ、即ち
非励磁状態にあり、電磁石２５はＯＮ、即ち励磁状態に
あるから、移動部材３０は移動せず、矢印ａ方向にｄ2
だけ移動した状態を維持し、基台１１に対しては距離Ｓ
2 だけ移動した状態（図７に示す状態）を維持してい
る。
１５への駆動電圧の印加が解除（ＯＦＦ）され、縮み変
位が発生して元の状態に戻りつつある状態を示し、電磁
石２０は図７に示す位置から矢印ａと反対方向にｄ3 だ
け移動している。このとき、電磁石２０はＯＦＦ、即ち
非励磁状態にあり、電磁石２５はＯＮ、即ち励磁状態に
あるから、移動部材３０は移動せず、矢印ａ方向にｄ2
だけ移動した状態を維持し、基台１１に対しては距離Ｓ
2 だけ移動した状態（図７に示す状態）を維持してい
る。
【００２３】図９はステツプ５の状態を示すもので、圧
電素子１５へ駆動電圧は印加されておらず（ＯＦＦ）、
圧電素子は完全に縮んで元の長さ（図５に示す状態）に
戻つている。移動部材３０は矢印ａ方向にｄ2 だけ移動
し、基台１１に対しては距離Ｓ2 だけ移動した状態（図
７に示す状態）を維持している。また、電磁石２０は再
びＯＮ、即ち励磁されて移動部材３０を吸着し、一方、
電磁石２５はＯＦＦ、即ち非励磁とされ、ステツプ１の
初期状態に戻る。
電素子１５へ駆動電圧は印加されておらず（ＯＦＦ）、
圧電素子は完全に縮んで元の長さ（図５に示す状態）に
戻つている。移動部材３０は矢印ａ方向にｄ2 だけ移動
し、基台１１に対しては距離Ｓ2 だけ移動した状態（図
７に示す状態）を維持している。また、電磁石２０は再
びＯＮ、即ち励磁されて移動部材３０を吸着し、一方、
電磁石２５はＯＦＦ、即ち非励磁とされ、ステツプ１の
初期状態に戻る。
【００２４】上記したステツプ１乃至ステツプ５を繰り
返すことで、移動部材３０を矢印ａ方向に移動させるこ
とができる。
返すことで、移動部材３０を矢印ａ方向に移動させるこ
とができる。
【００２５】移動部材３０を矢印ａと反対方向に移動さ
せるには、まず、圧電素子１５に駆動電圧を印加（Ｏ
Ｎ）して伸び変位を発生させるとき、電磁石２０をＯＦ
Ｆ、即ち非励磁の状態とし、電磁石２５をＯＮ、即ち励
磁状態として、電磁石２０を矢印ａ方向にｄだけ移動さ
せる。次に、電磁石２０をＯＮ、即ち励磁し、電磁石２
５をＯＦＦとして非励磁状態とし、圧電素子１５への駆
動電圧の印加を停止（ＯＦＦ）として縮み変位を発生
（元の状態まで戻る）させ、圧電素子１５及び電磁石２
０を矢印ａと反対方向に移動させると、電磁石２０に吸
着された移動部材３０も矢印ａと反対方向に移動させる
ことができる。
せるには、まず、圧電素子１５に駆動電圧を印加（Ｏ
Ｎ）して伸び変位を発生させるとき、電磁石２０をＯＦ
Ｆ、即ち非励磁の状態とし、電磁石２５をＯＮ、即ち励
磁状態として、電磁石２０を矢印ａ方向にｄだけ移動さ
せる。次に、電磁石２０をＯＮ、即ち励磁し、電磁石２
５をＯＦＦとして非励磁状態とし、圧電素子１５への駆
動電圧の印加を停止（ＯＦＦ）として縮み変位を発生
（元の状態まで戻る）させ、圧電素子１５及び電磁石２
０を矢印ａと反対方向に移動させると、電磁石２０に吸
着された移動部材３０も矢印ａと反対方向に移動させる
ことができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明のアクチ
エ−タは、電気機械変換素子に発生させた変位を電磁石
を介して移動部材に伝達し駆動するように構成されてい
るから、駆動部材と移動部材とを摩擦結合させる結合部
分がなく、従来、困難であつた摩擦結合力の調整作業が
不要となり、また、摩擦結合部分で滑りが発生すること
も無いから、効率良く移動部材を駆動することができ
る。
エ−タは、電気機械変換素子に発生させた変位を電磁石
を介して移動部材に伝達し駆動するように構成されてい
るから、駆動部材と移動部材とを摩擦結合させる結合部
分がなく、従来、困難であつた摩擦結合力の調整作業が
不要となり、また、摩擦結合部分で滑りが発生すること
も無いから、効率良く移動部材を駆動することができ
る。
【００２７】また、この発明のアクチエ−タは、部品点
数が少なく、構造も簡単であるため、組み立てや調整も
容易となるなどの利点がある。
数が少なく、構造も簡単であるため、組み立てや調整も
容易となるなどの利点がある。
【図１】この発明のアクチエ−タの構成を示す斜視図。
【図２】電磁石に発生する磁束を説明する図。
【図３】電磁石に発生する磁束の変化と吸引力を説明す
る図。
る図。
【図４】アクチエ−タの駆動回路の構成を説明するブロ
ツク図。
ツク図。
【図５】アクチエ−タの動作を説明する図（その１）。
【図６】アクチエ−タの動作を説明する図（その２）。
【図７】アクチエ−タの動作を説明する図（その３）。
【図８】アクチエ−タの動作を説明する図（その４）。
【図９】アクチエ−タの動作を説明する図（その５）。
【図１０】圧電素子への駆動電圧の印加タイミング及び
電磁石の励磁タイミングを示すタイミングチヤ−ト。
電磁石の励磁タイミングを示すタイミングチヤ−ト。
１１ 基台 １２ 上側固定部材 １３ 固定軸 １５ 圧電素子 １６、２１ 電磁石のコア １７、２２ スリツト １８、２３ 隈取線輪 １９、２４ 励磁巻線 １８ａ、１８ｂ 接続部材 ２０、２５ 電磁石 ３０ 移動部材
Claims (2)
- 【請求項１】 電気機械変換素子と、 前記電気機械変換素子の変位発生方向両端部に電気機械
変換素子と一体的に固定された２つの電磁石と、 前記２つの電磁石に吸着可能に配置された移動部材とを
備えたことを特徴とする電気機械変換素子を使用したア
クチエ−タ。 - 【請求項２】 電気機械変換素子と、 前記電気機械変換素子の変位発生方向両端部に電気機械
変換素子と一体的に固定された第１及び第２の電磁石
と、 前記第１及び第２の電磁石に吸着可能に配置された移動
部材と、 前記電気機械変換素子に変位を発生させる駆動信号と前
記第１及び第２の電磁石を励磁する励磁信号を出力する
駆動制御手段を備え、 前記駆動制御手段は、少なくとも電気機械変換素子に駆
動信号を印加する期間は第１の電磁石を励磁し第２の電
磁石を非励磁とし、電気機械変換素子への駆動信号の印
加を停止する期間は第１の電磁石を非励磁とし第２の電
磁石を励磁するように制御して移動部材を交互に第１及
び第２の電磁石に吸着させ、電気機械変換素子への駆動
信号の印加と印加停止と繰り返すことにより移動部材を
所定方向に移動させることを特徴とする電気機械変換素
子を使用したアクチエ−タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9227062A JPH1169847A (ja) | 1997-08-11 | 1997-08-11 | 電気機械変換素子を使用したアクチエ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9227062A JPH1169847A (ja) | 1997-08-11 | 1997-08-11 | 電気機械変換素子を使用したアクチエ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1169847A true JPH1169847A (ja) | 1999-03-09 |
Family
ID=16854940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9227062A Pending JPH1169847A (ja) | 1997-08-11 | 1997-08-11 | 電気機械変換素子を使用したアクチエ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1169847A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013008737A1 (ja) * | 2011-07-08 | 2013-01-17 | オリンパス株式会社 | 慣性駆動アクチュエータ |
| WO2013008738A1 (ja) * | 2011-07-08 | 2013-01-17 | オリンパス株式会社 | 慣性駆動アクチュエータ |
| CN109326465A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-02-12 | 广州健明希医疗仪器有限公司 | 用于电位治疗仪的高压切换装置 |
| JP2019537407A (ja) * | 2016-09-08 | 2019-12-19 | サフラン・ヘリコプター・エンジンズ | 多層圧電アクチュエータによってインレットガイドベーンを制御するためのデバイス |
| CN114268241A (zh) * | 2021-12-25 | 2022-04-01 | 西安交通大学 | 一种非接触式双向高步进精度直线位移作动装置及其作动方法 |
-
1997
- 1997-08-11 JP JP9227062A patent/JPH1169847A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013008737A1 (ja) * | 2011-07-08 | 2013-01-17 | オリンパス株式会社 | 慣性駆動アクチュエータ |
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| US9621074B2 (en) | 2011-07-08 | 2017-04-11 | Olympus Corporation | Inertial drive actuator |
| US9634532B2 (en) | 2011-07-08 | 2017-04-25 | Olympus Corporation | Inertial drive actuator |
| JP2019537407A (ja) * | 2016-09-08 | 2019-12-19 | サフラン・ヘリコプター・エンジンズ | 多層圧電アクチュエータによってインレットガイドベーンを制御するためのデバイス |
| CN109326465A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-02-12 | 广州健明希医疗仪器有限公司 | 用于电位治疗仪的高压切换装置 |
| CN109326465B (zh) * | 2018-11-27 | 2023-11-14 | 广州健明希医疗仪器有限公司 | 用于电位治疗仪的高压切换装置 |
| CN114268241A (zh) * | 2021-12-25 | 2022-04-01 | 西安交通大学 | 一种非接触式双向高步进精度直线位移作动装置及其作动方法 |
| CN114268241B (zh) * | 2021-12-25 | 2023-10-24 | 西安交通大学 | 一种非接触式双向直线位移作动装置及其作动方法 |
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