JPS60237868A - 変位拡大機構 - Google Patents
変位拡大機構Info
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- JPS60237868A JPS60237868A JP59093470A JP9347084A JPS60237868A JP S60237868 A JPS60237868 A JP S60237868A JP 59093470 A JP59093470 A JP 59093470A JP 9347084 A JP9347084 A JP 9347084A JP S60237868 A JPS60237868 A JP S60237868A
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- Japan
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- arm
- movable arm
- shaped
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- piezoelectric element
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- Pending
Links
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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
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
イ１発明の目的
産業±瞑困剥ｌ見
本発明はＶＴＲ装置のトラッキング調整に用いられるヘ
ンドアクチュエータ等に利用される変位拡大機構に関す
る。
ンドアクチュエータ等に利用される変位拡大機構に関す
る。
従来叫扼社
第２図に示すように回転ヘッド型ＶＴＲ装置の磁気ヘッ
ド（１）は、磁気テープ（２）の走行方向に対して回転
軸を傾斜させて配置された回転シリンダ（３）の周縁位
置に取付けられ、第３図に示すように磁気テープ（２）
上に段々に設定された記憶トランク（２ａ）’ （２ａ
）−を順次に走査する。
ド（１）は、磁気テープ（２）の走行方向に対して回転
軸を傾斜させて配置された回転シリンダ（３）の周縁位
置に取付けられ、第３図に示すように磁気テープ（２）
上に段々に設定された記憶トランク（２ａ）’ （２ａ
）−を順次に走査する。
ところでＶＴＲ装置で磁気テープの走行速度を速くして
、ピクチャーサーチを行う場合、回転シリンダ（３）は
定速回転をするので７、実際に磁気ヘッド（１）が走査
する位Ｗ（４）は第３図点線に示すように位置ずれする
。そして磁気ヘッド（１）が１つの記憶トランク（２ａ
）から隣接するトランク （２ａ）に移動する際にノイ
ズが発生し、再生画面に横縞が形成されてピクチャーサ
ーチの画質を悪くする。そこで回転シリンダ（３）の磁
気ヘッド（１）取付位置にヘンドアクチュエータを取付
け、ピクチャーサーチを行う際に、ヘンドアクチュエー
タにより、上記位置ずれを防止する方向に磁気ヘッド（
１）を動かすトラッキング調整をして、記憶トランク（
２ａ）を正確に走査させている。
、ピクチャーサーチを行う場合、回転シリンダ（３）は
定速回転をするので７、実際に磁気ヘッド（１）が走査
する位Ｗ（４）は第３図点線に示すように位置ずれする
。そして磁気ヘッド（１）が１つの記憶トランク（２ａ
）から隣接するトランク （２ａ）に移動する際にノイ
ズが発生し、再生画面に横縞が形成されてピクチャーサ
ーチの画質を悪くする。そこで回転シリンダ（３）の磁
気ヘッド（１）取付位置にヘンドアクチュエータを取付
け、ピクチャーサーチを行う際に、ヘンドアクチュエー
タにより、上記位置ずれを防止する方向に磁気ヘッド（
１）を動かすトラッキング調整をして、記憶トランク（
２ａ）を正確に走査させている。
上記ヘッドアクチュエータの一例を次に説明する。
第４図（ａ）（ｂ）において、（５）は両側にＬ型読（
５ａ） （５ａ）を延設した固定基部、（６）（６）は
Ｌ型読（５ａ） （５ａ）の先端に薄肉の支点部（６ａ
） （６ａ）を介して一体的に枢支されたＬ型の可動腕
部、（７）（７）はＬ型読（５ａ） （５ａ）の根部と
Ｌ型の可動腕部（６）（６）一端の薄肉の連結部（６ｂ
） （６ｂ）とを連結するように固定された積層型圧電
素子、（８）は弾性金属板をハ字状に折曲し、中央部に
変位体＜ｖＡ気ヘッド）装着位置を設けた座屈ハネであ
る。
５ａ） （５ａ）を延設した固定基部、（６）（６）は
Ｌ型読（５ａ） （５ａ）の先端に薄肉の支点部（６ａ
） （６ａ）を介して一体的に枢支されたＬ型の可動腕
部、（７）（７）はＬ型読（５ａ） （５ａ）の根部と
Ｌ型の可動腕部（６）（６）一端の薄肉の連結部（６ｂ
） （６ｂ）とを連結するように固定された積層型圧電
素子、（８）は弾性金属板をハ字状に折曲し、中央部に
変位体＜ｖＡ気ヘッド）装着位置を設けた座屈ハネであ
る。
上記構成において座屈ハネ（８）の可動腕部（６）（６
）への取付けは、座屈ハネ（８）の両端を、可動腕部（
６）（６）先端の？１ｌｉ（６ｃ）（６ｃ）に嵌入し、
位置決めビン（９）（９）を嵌挿して行われる。なお上
記ヘッドアクチュエータ（１０）は固定基部（５）に穿
設した取付孔（５ｂ） （５ｂ）により、回転シリンダ
にネジ止めされる。
）への取付けは、座屈ハネ（８）の両端を、可動腕部（
６）（６）先端の？１ｌｉ（６ｃ）（６ｃ）に嵌入し、
位置決めビン（９）（９）を嵌挿して行われる。なお上
記ヘッドアクチュエータ（１０）は固定基部（５）に穿
設した取付孔（５ｂ） （５ｂ）により、回転シリンダ
にネジ止めされる。
上記へソドアクチュエータ （１０）ば次のように動作
する。
する。
積層型圧電素子（７）（７）に所定の電圧が印加されて
伸張すると、可動腕部（６）（６）は支点部（６ａ）
＜６８）を中心Ｇこして回動し、座屈ハネ（８）を両端
から押す。従って座屈バネ（８）の変位体装置位置（８
ａ）は、この押し方向と直交する方向に変位する。可動
腕部（６）（６）の支点部（６ａ）と連結部（６ｈ）の
間隔は、支点部（６ａ）と可動腕部（６）先端の間隔よ
りも小さいので、この可動腕部（６）（６）ばてこの原
理により、積層型圧電素子（７）の動きを拡大して座屈
バネ（８）に伝達する。また座屈バネ（８）自身もその
両端の動きを拡大して変位体装着位Ｗ （８ａ）を動か
す。従って積層型圧電素子（７）の伸縮動作は二重に拡
大されて、変位体装着位置（８ａ）に装着された変位体
である磁気ヘッド（１）を動かすことになる。
伸張すると、可動腕部（６）（６）は支点部（６ａ）
＜６８）を中心Ｇこして回動し、座屈ハネ（８）を両端
から押す。従って座屈バネ（８）の変位体装置位置（８
ａ）は、この押し方向と直交する方向に変位する。可動
腕部（６）（６）の支点部（６ａ）と連結部（６ｈ）の
間隔は、支点部（６ａ）と可動腕部（６）先端の間隔よ
りも小さいので、この可動腕部（６）（６）ばてこの原
理により、積層型圧電素子（７）の動きを拡大して座屈
バネ（８）に伝達する。また座屈バネ（８）自身もその
両端の動きを拡大して変位体装着位Ｗ （８ａ）を動か
す。従って積層型圧電素子（７）の伸縮動作は二重に拡
大されて、変位体装着位置（８ａ）に装着された変位体
である磁気ヘッド（１）を動かすことになる。
の ′ しよ゛ る
一Ｅ記ヘッドアクチュエータの変位拡大機構を構成する
固定基部（５）及び可動腕部（６）（６）はステンレス
や硬鋼等の金属材料を切削加工して一体的に形成されて
いた。而してその寸法は、例えば外形が１５Ｘ２０ｍｍ
程度の小さなものであり、１／１０ｍ＋ｌｉ位で設計さ
れ高い加工精度が要求されるので０、ワイヤを用いた放
電加工によって製造する必要があった。このため加工費
が高額になり長い加工時間を必要とし、製造コストの低
減化並びに量産化に不適当になる問題があった。また固
定基部（５）は金属材料によって形成されているので、
充分な剛性を持たず、積層型圧電素子が伸張して可動腕
部（６）を回動させたとき、固定基部（５）もわずかな
がら動き、伝達損失を生じる問題があった。
固定基部（５）及び可動腕部（６）（６）はステンレス
や硬鋼等の金属材料を切削加工して一体的に形成されて
いた。而してその寸法は、例えば外形が１５Ｘ２０ｍｍ
程度の小さなものであり、１／１０ｍ＋ｌｉ位で設計さ
れ高い加工精度が要求されるので０、ワイヤを用いた放
電加工によって製造する必要があった。このため加工費
が高額になり長い加工時間を必要とし、製造コストの低
減化並びに量産化に不適当になる問題があった。また固
定基部（５）は金属材料によって形成されているので、
充分な剛性を持たず、積層型圧電素子が伸張して可動腕
部（６）を回動させたとき、固定基部（５）もわずかな
がら動き、伝達損失を生じる問題があった。
ロ６発明の構成
゛ るための
本発明は積層型圧電素子の変位を固定基部と可動腕部の
共働作用によって拡大させる上記変位拡大機構の製造を
、容易且つ安価に行うとともに、固定基部等が充分な剛
性を持たないために生じる伝達損失を除去するために、
上記固定基部と可動腕部を、整形型を用ムて整形したセ
ラミック材料等を焼成して得た焼結体によって形成し、
固定基部、可動腕部及び積層型圧電素子を金属ヒンジ体
を用いて結合するようにしたものである。
共働作用によって拡大させる上記変位拡大機構の製造を
、容易且つ安価に行うとともに、固定基部等が充分な剛
性を持たないために生じる伝達損失を除去するために、
上記固定基部と可動腕部を、整形型を用ムて整形したセ
ラミック材料等を焼成して得た焼結体によって形成し、
固定基部、可動腕部及び積層型圧電素子を金属ヒンジ体
を用いて結合するようにしたものである。
実範桝
本発明の変位拡大機構ａの一実施例を示す第１図におい
て、（１１）は両側にＬ型読（Ｉｌａ）（ｌｌａ）を延
長形成した固定基部、（１２） （１２）はＬ型読（１
１ａ ） （１１ａ ）の先端に金属ヒンジ体（１３）
（１３）を介して枢支されたＬ型の可動７腕部、（１
４） （１４）は一端をＬ型読（１１ａ ）（１１ａ
）の根部に固着され、他端をＬ型の可動腕部（１２）
（１２）の一端に金属ヒンジ体（１５）（１５）を介し
て連結された積層型圧電素子、（１６）はＬ型の可動腕
部（１２） （１２）の先端に設けた溝（１２ａ ）
（１２ａ ）に両端を嵌入させたハ字状の座屈バネ、（
１７）は座屈ハネ中央の変位体装着位置（１６ａ）に設
けた変位体である磁気ヘッド、（１８） （１Ｂ）は座
屈バネ（１６）の両端を溝（１２ａ ） （１２ａ ）
に位置決めするピンである。
て、（１１）は両側にＬ型読（Ｉｌａ）（ｌｌａ）を延
長形成した固定基部、（１２） （１２）はＬ型読（１
１ａ ） （１１ａ ）の先端に金属ヒンジ体（１３）
（１３）を介して枢支されたＬ型の可動７腕部、（１
４） （１４）は一端をＬ型読（１１ａ ）（１１ａ
）の根部に固着され、他端をＬ型の可動腕部（１２）
（１２）の一端に金属ヒンジ体（１５）（１５）を介し
て連結された積層型圧電素子、（１６）はＬ型の可動腕
部（１２） （１２）の先端に設けた溝（１２ａ ）
（１２ａ ）に両端を嵌入させたハ字状の座屈バネ、（
１７）は座屈ハネ中央の変位体装着位置（１６ａ）に設
けた変位体である磁気ヘッド、（１８） （１Ｂ）は座
屈バネ（１６）の両端を溝（１２ａ ） （１２ａ ）
に位置決めするピンである。
上記固定基部（１１）及び可動腕部（１２） （１２）
はセラミック材料を型に入れて整形し、これを焼成して
得た焼結体である。また金属ヒンジ体（１３） （１３
）、（１５） Ｃ１５）は薄肉の屈曲部の両端に支承部
を設けた形状を有し、ステンレス等の金属材料により製
造されたものである。上記ヘットアクチュエータ（１９
）の組立ては、ろう付は或いはホットプレス等によって
行われる。ろう付けによって行う場合は、固定基部（１
１）及び可動腕（１２） （１２）の金属ヒンジ体（１
３）（１３）、（１５） （１５）との接合位置に予め
メタライズ加工を施しておくことが好ましい。またホッ
トプレスとは、接合面に接着材料を何ら付けないで行う
もので、各部材を接合面間の空気を除去した状態で組み
合わせ、これを高温・高圧の環境下に置くことにより接
合面間で分子結合させ、異種材料であっても強固な結合
ができるものである。
はセラミック材料を型に入れて整形し、これを焼成して
得た焼結体である。また金属ヒンジ体（１３） （１３
）、（１５） Ｃ１５）は薄肉の屈曲部の両端に支承部
を設けた形状を有し、ステンレス等の金属材料により製
造されたものである。上記ヘットアクチュエータ（１９
）の組立ては、ろう付は或いはホットプレス等によって
行われる。ろう付けによって行う場合は、固定基部（１
１）及び可動腕（１２） （１２）の金属ヒンジ体（１
３）（１３）、（１５） （１５）との接合位置に予め
メタライズ加工を施しておくことが好ましい。またホッ
トプレスとは、接合面に接着材料を何ら付けないで行う
もので、各部材を接合面間の空気を除去した状態で組み
合わせ、これを高温・高圧の環境下に置くことにより接
合面間で分子結合させ、異種材料であっても強固な結合
ができるものである。
なお可動腕部と固定基部の形状並びにその組み合わせ構
造、さらにそれらと積層型圧電素子の連結構造は、積層
型圧電素子の伸縮を可動腕部の回動運動によって拡大す
るという目的の範囲内において適宜に設計変更可能であ
る。例えば可動腕部を一つの積層型圧電素子毎に二個ず
つ設け、一つの可動腕部に１って拡大した動きをさらに
他の可動腕部によって拡大するという二段の拡大作用を
させてもよい。
造、さらにそれらと積層型圧電素子の連結構造は、積層
型圧電素子の伸縮を可動腕部の回動運動によって拡大す
るという目的の範囲内において適宜に設計変更可能であ
る。例えば可動腕部を一つの積層型圧電素子毎に二個ず
つ設け、一つの可動腕部に１って拡大した動きをさらに
他の可動腕部によって拡大するという二段の拡大作用を
させてもよい。
また本発明における固定基部及び可動腕部は、焼結体に
よって形成されていればよく、金属粉末冶金によって製
造することも可能である。
よって形成されていればよく、金属粉末冶金によって製
造することも可能である。
ハ１発明の効果
本発明によれば、固定基部と可動腕部を焼結体を用いて
形成するから、ワイヤを用いた放電加工によって形成す
る場合に比べて安価に製造でき、且つ型を用いて製造で
きるので量産化に適している。また焼結体材料（特にセ
ラミック材料）を適宜に選定することにより、固定基部
と可動腕部の剛性を充分なものにでき、積層型圧電素子
が伸張したときの固定基部及び可動腕部の変形を除去し
、金属ヒンジ部のみを変形させて、変位量の伝達損失を
少なくできる。さらに固定基部と可動腕部をセラミック
の焼結体を用いて製造した場合、積層型圧電素子の一般
的な素材はセラミックであるので、熱膨張率を同一にす
ることができ、使用環境下の温度が大きく変動したとし
ても、その影響を受けず正確なトラッキング調整等を行
うことができる。
形成するから、ワイヤを用いた放電加工によって形成す
る場合に比べて安価に製造でき、且つ型を用いて製造で
きるので量産化に適している。また焼結体材料（特にセ
ラミック材料）を適宜に選定することにより、固定基部
と可動腕部の剛性を充分なものにでき、積層型圧電素子
が伸張したときの固定基部及び可動腕部の変形を除去し
、金属ヒンジ部のみを変形させて、変位量の伝達損失を
少なくできる。さらに固定基部と可動腕部をセラミック
の焼結体を用いて製造した場合、積層型圧電素子の一般
的な素材はセラミックであるので、熱膨張率を同一にす
ることができ、使用環境下の温度が大きく変動したとし
ても、その影響を受けず正確なトラッキング調整等を行
うことができる。
第１図は本発明の一実施例を示すヘットアクチュエータ
として使用した変位拡大機構の正面図である。第２図は
回転ヘッド型ＶＴＲ装置において、磁気ヘッドが磁気テ
ープを走査する状態を簡略化して示す斜視図、第３図は
磁気テープ上に設定される記憶トラックを示す平面図、
第４図（ａ）及び第４図（ｂ）は夫々従来の変位拡大機
構の一例であるヘットアクチュエータの平面図及び正面
図である。 （１１）−固定基部、（１２）−・−可動腕部、（１３
）（１５） −金属ヒンジ体、（ａ ）−’−変位拡大
機構。 ！Ｉ１１図 第２図 第３図 第４図 （Ｌ２） ノー
として使用した変位拡大機構の正面図である。第２図は
回転ヘッド型ＶＴＲ装置において、磁気ヘッドが磁気テ
ープを走査する状態を簡略化して示す斜視図、第３図は
磁気テープ上に設定される記憶トラックを示す平面図、
第４図（ａ）及び第４図（ｂ）は夫々従来の変位拡大機
構の一例であるヘットアクチュエータの平面図及び正面
図である。 （１１）−固定基部、（１２）−・−可動腕部、（１３
）（１５） −金属ヒンジ体、（ａ ）−’−変位拡大
機構。 ！Ｉ１１図 第２図 第３図 第４図 （Ｌ２） ノー
Claims (1)
- （１） 固定基部と、固定基部に支点部を介して枢支さ
れた可動腕部と、可動腕部の一端及び固定基部間に少な
くとも一端が連結部を介して連結固定された積層型圧電
体とからなり、積層型圧電体の変位を可動腕部の回動運
動によって拡大するものにおいて、上記固定基部及び上
記可動腕部は、焼結体材料を焼成して得た焼結体であり
、上記支点部及び上記連結部は金属ヒンジ体であること
を特徴とする変位拡大機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59093470A JPS60237868A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 変位拡大機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59093470A JPS60237868A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 変位拡大機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60237868A true JPS60237868A (ja) | 1985-11-26 |
Family
ID=14083222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59093470A Pending JPS60237868A (ja) | 1984-05-09 | 1984-05-09 | 変位拡大機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60237868A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4929859A (en) * | 1987-12-25 | 1990-05-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Piezoelectric actuator having parallel arrangement of a single piezoelectric element and a pair of displacement magnification arms |
| US5059850A (en) * | 1989-02-14 | 1991-10-22 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Temperature compensation member composed of shape memory effect alloy for an actuator driven by a piezo-electric element |
| US7126259B2 (en) * | 2003-11-20 | 2006-10-24 | Viking Technologies, L.C. | Integral thermal compensation for an electro-mechanical actuator |
| JP2021058089A (ja) * | 2021-01-18 | 2021-04-08 | 有限会社メカノトランスフォーマ | 圧電アクチュエータ |
-
1984
- 1984-05-09 JP JP59093470A patent/JPS60237868A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4929859A (en) * | 1987-12-25 | 1990-05-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Piezoelectric actuator having parallel arrangement of a single piezoelectric element and a pair of displacement magnification arms |
| US5059850A (en) * | 1989-02-14 | 1991-10-22 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Temperature compensation member composed of shape memory effect alloy for an actuator driven by a piezo-electric element |
| US7126259B2 (en) * | 2003-11-20 | 2006-10-24 | Viking Technologies, L.C. | Integral thermal compensation for an electro-mechanical actuator |
| JP2021058089A (ja) * | 2021-01-18 | 2021-04-08 | 有限会社メカノトランスフォーマ | 圧電アクチュエータ |
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