JPS61106075A - 積層形圧電セラミツクを駆動源としたアクチユエ−タ及び該アクチユエ−タを利用したステツピングモ−タ - Google Patents

積層形圧電セラミツクを駆動源としたアクチユエ−タ及び該アクチユエ−タを利用したステツピングモ−タ

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JPS61106075A
JPS61106075A JP59226415A JP22641584A JPS61106075A JP S61106075 A JPS61106075 A JP S61106075A JP 59226415 A JP59226415 A JP 59226415A JP 22641584 A JP22641584 A JP 22641584A JP S61106075 A JPS61106075 A JP S61106075A
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H02N2/02Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/04Constructional details
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02N2/10Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
    • H02N2/101Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using intermittent driving, e.g. step motors

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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、積層形圧電セラミックを駆動源としたアクチ
ュエータ及びそのアクチュエータを利用したステッピン
グモータに関する。
発明が解決しようとする問題点 近年、各種作動装置を駆動するのに使用するアクチュエ
ータとして、応答速度が速くかつ精度が良いことから、
従来のモータあるいは油圧、空気圧機器を駆動源とした
ものに代って、電圧の印加により厚さの変化する圧電セ
ラミックを多数枚積層した積層形圧電セラミックを駆動
源としたアクチュエータが注目されその開発が進められ
ており、その一つとして、基体と、この基体に往復動可
能に設けられた作動体とを備え、積層形圧電セラミック
を基体と作動体の間にその作動体の往復動力向に対して
傾いた姿勢で配設し、積層形圧電セラミックを伸縮させ
ることによりその変位を増幅して作動体に伝達して作動
体を往復動させるようにしたアクチュエータが提案され
たが、積層形圧電セラミックを斜め姿勢で配設してその
両端を基体と作動体に回転自由に支持する必要があり、
また、積層形圧電セラミックが圧縮荷重を受けたときに
座屈しないように、積層形圧電セラミックを筒体内に収
納してなおかつこれを基体内に収納する必要があるため
、構造が複雑である上に装置が大型化し、また、積層形
圧電セラミックが作動体に直接当てられているため、作
動体に衝撃力が加わったときにその力が直に圧電セラミ
ックに伝わり、圧電セラミックが損傷し易い不具合があ
った。
本発明は叙上の点に鑑み完成されたものであって、小嵩
にまとまりかつ耐久性に優れた積層形圧電セラミックを
駆動源としたアクチュエータを提供し、また、そのアク
チュエータを利用することにより、小嵩にまとまったス
テッピングモータを提供することを目的とする。
実施例 まず、本発明の積層形圧電セラミックを駆動源としたア
クチュエータの第1実施例を第1図乃至第4図に基づい
て説明する。
1は基体であって、長さ方向の両端部に突部2a、zb
を突成した底板2の両側に、一対の側板3.3をねじ4
で固定した構造になり、この基体1の底板2上に、上面
に長さ方向に沿って溝6aを形成した下部絶縁体6が嵌
着され、その上面に上部絶縁体7が重ねられて一方の側
板3にねじ8で固定され、これらの下部絶縁体6と上部
絶縁体7の間に細長い収納室9が形成されており、この
収納室9内に細長い積層形圧電セラミック10が収納さ
れている。
この積層形圧電セラミック10は、近時、日本電気株式
会社により開発された圧電セラミック結合体を使用した
ものであって、この圧電セラミック結合体11は、第3
図に示すように、マグネシウム・ニオブ酸鉛とチタン酸
鉛の二成分固溶体セラミ・ンク((1−Xン” (M!
 ’h ”102/3) QJ −Pb Tし031の
うちのXが0.35近くのものからなるセラミック板1
2と内部電極板13とを交互に積層一体化して焼結した
素子を所望の形状、大きさに切断し、全周面に露出した
内部電極板13を上下両側面において一層おきに絶縁材
14で電気的に絶縁するとともに、上下両側面に外部電
極板15及び16を貼着して、内部電極板13を一層お
きに外部電極板15及び16に電気的に接続した構造に
なり、正または負の電圧を印加することによって各セラ
ミック板12が厚さを増大しまたは減少して、圧電セラ
ミック結合体11がセラミック板12の積層方向に伸長
しまたは収縮し、電圧を繰り返し印加しても全く劣化す
ることがなく、シかも、応答速度が極めて速いという特
徴を有しており、この圧電セラミック結合体11を多数
個重ね合わせ、個々の圧電セラミック結合体11の外部
電極板15及び16のうちの同一極性同士の電極板を電
線18で接続することによって前記した積層形圧電セラ
ミック10が構成されており、収納室9の一端側に連成
されたねじ穴20に、先端に絶縁性を有する突当部材2
2を回着した調節ねじ21が螺合され、この突当部材2
2に積層形圧電セラミック1oの一端が当接されている
とともに、外部電極板15及び16に接続されたリード
線24.25が挿通孔26を通して外部へ導がれている
前記した底板2の一方の突部2aの内面には円弧形断面
をなす四部28が形成され、それに対応する側の上部絶
縁体7の端部には、先端部が小径の円弧形断面をなす案
内体29が固着されていて、突部2aと案内体29の間
に、前記した収納室9から突部2aの上部に達するU字
形の通路3oが形成されており、この通路3o内に、鋼
製のローラ31が複数本互いに連なった状態で緊密に収
納されており、その最下方のローラ31が、絶縁性を有
する押圧部材32を介して、積層形圧電セラミック10
の他端に当接されている。
前記した上部絶縁体7の上方には、細長い鋼板を打抜成
形により長さ方向の中央部を頂点とする傾斜角の緩やか
な山形に形成し、かつ、両端部に鋼製のローラ36.3
7を溶接により固着した弾性板35が、積層形圧電セラ
ミック10と平行に並列して配置され、両ローラ36.
37のうちの積層形圧電セラミック10の調節ねじ21
側の端部と同じ側の端部のローラ36が、突部2bの内
面の上部に形成した円形孔38内に軸線周りの回転のみ
を自由に嵌合され、反対側のローラ37が、前記した通
路30内に嵌入されて一連のローラ31の最上方のロー
ラ31に当接されており、この弾性板35の頂点には作
動体40が取り付けられ、その両側に屈曲を容易にする
ための切欠き41及び透孔42が形成されており、また
、上部絶縁飯7の上面に、作動体4oの下方への移動を
規制するストッパ44が取り付けられている。
次に、本実施例のアクチュエータの作用について説明す
る。
積層形圧電セラミック1oに正の電圧を印加することに
より積層形圧電セラミックloが伸長すると、押圧部材
32を介して一連のローラ31の最下方のローラ31が
押圧され、一連のローラ31が通路3oに沿って移動し
て、最上方のローラ31が、積層形圧電セラミック1o
と同じ変位量で、かつ、向きを略180度変えて押し出
され、これによって弾性板35の一方のローラ37に略
水平方向の押圧力が加えられ、弾性板35がさらに屈曲
してその頂点が水平方向の位置をゎずかに固定のローラ
36側へ移動しっ\上方へ移動する。
こ\に、弾性板35の作動側のローラ37に伝達される
変位量はごく小さいものであるけれども、弾性板35が
頂点の移動方向に対して斜め姿勢を取っており、かつ、
頂点の水平方向の移動がある程度規制されていることか
ら、頂点は作動側のローラ37の変位量よりも増幅され
た変位量で移動するのであり、これを第4図に基づいて
説明するに、弾性板35が押圧される前に角度θだけ傾
いてxlyI間にあり、弾性板35の作動端が押されて
X2Y2間に位置するとし、弾性板35の作動端の変位
量を△x1弾性板35の頂点の変位量を△y1また、変
位量ΔXと弾性板35の作動端から頂点までの長さの比
をEとして、△Xと△yの比を求めると、 ムス         E の関係式が得られ、こ−で、E = 4 X /Vj 
 θ=3°とした場合に、△y/ΔX=18.5となり
、頂点の変位量△yは作動端の変位量△Xの18.5倍
となる。
従って、弾性板35の頂点に取り付けられた作動体40
が、積層形圧電セラミック10の変位量よりも増幅され
た変位量で第1図の鎖線位置に前進する。
次に、積層形圧電セラミック10に負の電圧を印加する
ことにより積層形圧電セラミック10が収縮すると、弾
性板35が、その復元弾性力により、一方のローラ37
が一連のローラ31を押圧して最下方のローラ31が押
圧部材32を介して収縮した積層形圧電セラミック10
の他端に当接する状態に復帰し、作動体40が第1図の
実線位置に後退する。
従って、積層形圧電セラミック10に高周波の交流電圧
を印加することによって、作動体40を第1図の鎖線位
置と実線位置の間で高速度で往復駆動させることができ
る。
また、作動体40が弾性板35に取り付けられているた
め、作動体40に衝撃力が加わったときにこれが弾性板
35で吸収され、衝撃力が積層形圧電セラミック10に
伝達されるおそれがなし\。
また、調節ねじ21のねじ込み量を変えることによって
、弾性板35の傾斜角度を変えることができ、これによ
って積層形圧電セラミック10の変位量の増幅度が変え
られ、作動体40の変位量を調節することが可能である
なお、上記実施例では、積層形圧電セラミックlOの変
位量を弾性板35に伝達する介挿体として鋼製のローラ
31を複数個連ねたものを用いたが、鋼製のボールを複
数個連ねたもの、あるいは、液体等の軸線方向の伸縮が
不能で可撓性を有する他の介挿体であっても良い。
また、上記実施例では、弾性板35を水平面と略平行に
装置したのであるが、弾性板35を水平面に対して直角
姿勢をなすように起こして使用することも可能であって
、この場合には、作動体40を水平面に沿って往復運動
させることができる。
さらに、上記実施例では、弾性板35を鋼板製としてそ
の両端に鋼製のローラ:136.37を溶接で固定した
のであるが、弾性板35をFRP製としてローラ36.
37を一体成形するようにしても良い。
第5図(a)乃至(e)はアクチュエータの他の実施例
を示し、第51ffl (a)に示す第2実施例のアク
チュエータは、弾性板35の一端と他端を、通路ao、
aoa内に収納した一連のローラ31.31aを介して
積層形圧電セラミック10の同方向の一端と他端に当接
したものであり、また、第5図(b)に示す第3実施例
のアクチュエータは、2本の積層形圧電セラミック10
.10aを両側に配設して夫々の中央側の端部を固定し
、弾性板35の一端と他端を、一連のローラ31.31
aを介して積層形圧電セラミック10.10aの同方向
の端部に当接したものであって、これら第2及び第3実
施例のアクチュエータは、弾性板35が両側から押され
るため、作動体4oを弾性板35の長さ方向と直角方向
に真直に往復駆動させることができる。
第5図(c)に示す第4実施例のアクチュエータは、前
記第1実施例のアクチュエータを基本形とし、積層形圧
電セラミック1oが、一定長の積層形圧電セラミック1
0bを互いに間隔をおいて複数段並列して装置し、一の
積層形圧電セラミックtabと次段の積層形圧電セラミ
ック10bの同方向の端部を、通路30bに収納した一
連のローラ31bの一端と他端に当接し、各積層形圧電
セラミック10bを一連につないだものがらなり、また
、第5図(d)に示す第5実施例のアクチュエータは、
前記第5図(a)の第2実施例を基本形とし、積層形圧
電セラミック10を、一本の積層形圧電セラミック10
Gの両端に、この積層形圧電セラミック10cよりも短
尺の積層形圧電セラミック10dを複数段並列してロー
ラ31bを介して一連につないだものをさらにつないだ
形状としたものであり、また、第5図(e)に示す第6
実施例のアクチュエータは、前記第5図(b)の第3実
施例を基本形とし、積層形圧電セラミック10及び10
aを、夫々複数段並列して装置した積層形圧電セラミッ
ク10b、10bをローラ31bを介して一連につない
だ形状としたものであって、これら第4乃至第6実施例
は、積層形圧電セラミック10または10aの全長を長
くとったことによってその変位量を大きくとることがで
き、作動体40をより大きな変位量で駆動することが可
能となる。
次に、前記実施例で示したアクチュエータAを利用した
ステッピングモータの第1実m例を第6図に基づいて説
明する。
51は中心孔52を有し、がっ、外周面の全長にわたっ
て60度の間隔で6個の膨出部53を放射状に突設した
断面星形の筒状のボディであって、一対の脚55.55
に水平姿勢で取り付けられており、ボデ・r51の中心
孔52内には筒形のロータ56が同心に嵌装されて水平
軸周りの回転自由に支持されており、このロータ56の
外周面には、二等辺三角形をした多数の外周歯57が一
定のピッチで連続して形成されている。
ボディ51の各膨出部53の内周面には、夫々ロータ5
6の中心を向いた案内溝59が全長にゎたって穿設され
、各案内溝59内には、ロータ56との対応面に前記外
周歯57と同一ピッチになる複数個ずつの送り歯61を
形成した押圧体60が、滑り板62を介してロータ56
の中心方向の進退自由に嵌装されており、これらの送り
歯61の外周歯57に対する位置関係は、外周歯57と
整合する互いに向き合った2個の送り歯61を基準とし
て、その間の2個ずつの送り歯61が、外周歯57に対
する位相のずれを1/3ピツチずつ反時計方向に順次に
増加させるようになっており、互いに向き合う位置Iと
■の送り歯61aが外周歯57と整合していると、互い
に向き合う位置■とVの送り歯61bは1/3ピツチ、
互いに向き合う位置■と■の送り歯61Cは2/3ピッ
チ夫々外周歯57と位相がずれている。
各押圧体60の下面には、前記した積層形圧電セラミッ
クを駆動源としたアクチュエータAがボディlの軸線方
向に沿って装置されてボディ51に固定され、作動体4
0が押圧体60の下面に対応されており、その作動体4
0の前進により押圧体60を押し上げて、押圧体60を
その送り歯61がロータ56の外周歯57とかみ合う位
置まで前進させるようになっており、また、各押圧体6
0の長さ方向の両端に内接するようにして、図示しない
押圧体60の復帰用の弾性リングが嵌合されている。
本実施例のステッピングモータは上記した構造になり、
互いに向き合う位置I及び■の押圧体60が前進して、
送り歯61Bが外周歯57とかみ合っている状態におい
て、送り歯61bが外周歯57に対して1/3ピツチ位
相がずれている隣りの位置■及びVのアクチュエータA
に正の電圧を印加するとともに、位置1及び■のアクチ
ュエータAに負の電圧を印加すると、位置出及びVの押
圧体60が前進するとともに、位置I及び■の押圧体6
0が弾性リングの弾力で後退し、上記したように、位置
■及びVの送り歯6ibは、外周歯57に対して1/3
ピツチ位相がずれていて、送り歯61bの歯先が外周歯
57の時計方向の前側の斜面に対応していることから、
送り歯61bの前進行程で、その歯先が外周歯57の斜
面を押して、ロータ6を反時計方向に1/8ピツチ回転
させ、この状態では、その隣りの位置■及び■の送り歯
61cが外周歯57に対して1./lピッチ位相がずれ
ているから、4絖いて、位置■及び■のアクチュエータ
Aに正の電圧を印加して送り歯61Cを前進させ、位置
■及び■のアクチュエータAに負の電圧を印加して送り
歯61bを後退させることによって、ロータ56が再び
1/3ピツチ同方向に回転する。
このように、互いに向き合う位置Iと■、位置■とV及
び位置■と■のアクチュエータAに対して正の電圧の印
加と負の電圧の印加とを一定のサイクルで繰り返すこと
によって、ロータ56を反時計方向に1/3ピツチずつ
間欠回転させることができ、所定の一対の送り歯61が
外周歯57とかみ合ったところで、そのアクチュエータ
Aを正の電圧が印加された状態に保持すれば、ロータ5
6を任意の回転角度で停止させることができる。
また、アクチュエータAは高速応答性に優れているから
、順次に位相のずれた高周波の交流電圧を印加すること
によって、ロータ56を円滑に連続回転させることがで
きる。
また、押圧体60が前進して送り歯61の歯先が外周歯
57の斜面に衝き当ったときに、アクチュエータAの作
動体40に衝撃力が加わるのであるが、この衝撃力は弾
性板35で吸収されて積層形圧電セラミック10に伝達
されることがなく、積層形圧電セラミック10の損傷に
よるアクチュエータAの故障が防止でき、ステッピング
モータの耐久性が向上する。
第7図は、積層形圧電セラミックを駆動源としたアクチ
ュエータAを利用したステッピングモータの第2実施例
を示し、このステッピングモータは、ボディ71が断面
略正三角形の幅の狭い筒形をなし、その中心孔72内に
、前記第1実施例と同様に、外周面に外周歯74を連続
して形成したロータ73が水平軸周りの回転自由に支持
され、ボディ71の内周面における三角形の各辺の中央
に対応する位置に、ロータ73の中心を向いた8個の案
内溝75が120度間隔で形成され、各案内溝75内に
、外周歯74に対する位相のずれが反時計方向に1/3
ピツチずつ順次に増加する送り歯78をロータ73との
対応面に形成した押圧体77が、ロータ73の中心方向
の進退自由に嵌装され、各押圧体77の下面忙、前記し
たアクチュエータAが三角形の各辺に沿った姿勢で装置
されてボディ71に固定され、作動体40が押圧体77
の下面に対応されており、位置1.It及び■のアクチ
ュエータAに対して正の電圧の印加と負の電圧の印加と
を一定のサイクルで繰り返して、各押圧体77を反時計
方向に順次に駆動することにより、ロータ78を反時計
方向に1/3ピツチずつ間欠回転させることができ、ア
クチュエータAがボディ71の周方向に沿って装置され
ていることから、第1実施例に比べて、ステッピングモ
ータの軸線方向の寸法を小さく取ることができる。
なお、上記第1及び第2実施例では、外周歯57及び7
4が二等辺三角形になっていて、両側に斜面に形成され
ているから、押圧体60及び77を各実施例とは逆に時
計方向に順次に駆動すると、ロータ56及び73を時計
方向に1/3ピツチずつ回転させることができるのであ
るが、ロータ56及び73を一方向にのみ回転させれば
良いときには、外周歯57及び74を一側にのみ斜面を
有する鋸歯状としても良く、さらに、送り歯61及び7
8の装置個数は2個以上任意である。
発明の構成及び効果 上記各実施例によって具体的に説明したように、本発明
の積層形圧電セラミックを駆動源としたアクチュエータ
は、基体に、長さ方向の略中央部を頂点とする山形に屈
曲した細長い弾性板と、電圧の印加により厚さの変化す
る圧電セラミックを多数枚積層した細長い積層形圧電セ
ラミックを略平行に並列して装置し、前記弾性板の一端
を、前記基体に設けた略U字形の通路内に装置した軸線
方向に伸縮不能で可撓性を有する介挿体を介して前記積
層形圧電セラミックの同方向の一端に当接し、前記弾性
板の他端を、前記基体に設けた突当部に当接し、または
、前記積層形圧電セラミックの他端若しくは該積層形圧
電セラミックと略平行で一端を前記基体に設けた他の突
当部に当接した他の積層形圧電セラミックの同方向の他
端に前記基体に前記通路とは別に設けた他の通路内に装
置した他の介挿体を介して当接し、前記積層形圧電セラ
ミック、または、前記積層形圧電セラミックと前記能の
積層形圧電セラミックの伸縮によって生ずる前記弾性板
の前記頂点の該弾性板の長さ方向と略直角方向の往復運
動により該頂点に係合する作動体を駆動する構成とした
ことを要旨とするものであって、作動体を積層形圧電セ
ラミックの長さ方向と直角方向に積層形圧電セラミック
の変位量を増幅した変位量で往復駆動させることができ
、先に提案されたアクチュエータのように、積層形圧電
セラミックを作動体の往復動方向に対して斜めに傾ける
必要がなく、また、積層形圧電セラミックを筒体内に収
納する必要がなくて小嵩にまとめることができるととも
に、従来化じていた積層形圧電セラミックと作動体及び
基体とが擦り合う音が無くなるため、静かに運転するこ
とができ、また、作動体に衝撃力が加わってもそれが弾
性板自身の弾性力で吸収され、衝撃力が積層形圧電セラ
ミックに伝わって損傷するおそれがなくて、アクチュエ
ータの耐久性を高めることができる効果を奏し、また、
本発明の積層形圧電セラミックを駆動源としたアクチュ
エータを利用したステッピングモータは、一側若しくは
両側に斜面を有する多数の歯を外層面に設けたロータを
筒形のボディ内に回転自由に支持し、該ボディの内周面
に、前記歯に係合する係合部を有し、がっ、前記ロータ
の中心方向への進退自由な複数の押圧体を、前記係合部
の前記歯に対する位相を異ならせて装置するとともに、
長さ方向の略中央部を頂点とする山形に屈曲した細長い
弾性板と、電圧の印加により厚さの変化する圧電セラミ
ックを多数枚積層した細長い積層形圧電セラミックとを
略平行に並列して基体に装置し、前記弾性板の一端を、
前記基体に設けた略U字形の通路内に装置した軸線方向
に伸縮不能で可撓性を有する介挿体を介して前記積層形
圧電セラミックの同方向の一端に当接し、前記弾性板の
他端を、前記基体に設けた突当部に当接し、または、前
記積層形圧電セラミックの他端若しくは該積層形圧電セ
ラミックと略平行で一端を前記基体に設けた他の突当部
に当接した他の積層形圧電セラミックの同方向の他端に
、前記基体に前記通路とは別に設けた他の通路内に装置
した他の介挿体を介して当接し、前記積層形圧電セラミ
ック、または、前記積層形圧電セラミックと前記能の積
層形圧電セラミックの伸縮により前記弾性板の前記頂点
を該弾性板の長さ方向と略直角方向に往復運動させるア
クチュエータを前記各押圧体の外側において前記ボディ
に固定して前記弾性板の前記頂点を前記押圧体の外面に
対応し、前記押圧体を順次に前進及び後退させて、該押
圧体の前進時に前記保合部で前記歯の斜面を押圧するご
とにより前記ロータを一定角度ずつ回転させる構成とし
たことを要旨とするものであって、小嵩のアクチュエー
タを利用したことによって、ステッピングモータ自身を
小嵩にまとめることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のアクチュエータの第1実施例の断面図
、第2図はその分解斜視図、第3図は積層形圧電セラミ
ックの部分拡大断面図、第4図は作動体の変位増幅の説
明図、第5図(a)乃至(e)はアクチュエータの第2
乃至第6実施例の断面図であり、第6図及び第7図は、
本発明のアクチュエータを利用したステッピングモータ
の第1実施例及び第2実施例の一部切欠正面図である。 A:アクチュエータ 1:基体 10,10a。 10b、10c、IQd:積層膨圧i セフ ミyり 
12:セラミック板 22:突当部材 30.3oas
 aob:通路 31、ata、a1b二ローラ 35
:弾性板 38:嵌合孔40:作動体 51.71:ボ
ディ、56.73:ロータ 57.74:外周歯 60
.77:押圧体 61.78:送り歯

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 基体に、長さ方向の略中央部を頂点とする山形に屈
    曲した細長い弾性板と、電圧の印加により厚さの変化す
    る圧電セラミツクを多数枚積層した細長い積層形圧電セ
    ラミツクを略平行に並列して装置し、前記弾性板の一端
    を、前記基体に設けた略U字形の通路内に装置した軸線
    方向に伸縮不能で可撓性を有する介挿体を介して前記積
    層形圧電セラミツクの同方向の一端に当接し、前記弾性
    板の他端を、前記基体に設けた突当部に当接し、または
    、前記積層形圧電セラミツクの他端若しくは該積層形圧
    電セラミツクと略平行で一端を前記基体に設けた他の突
    当部に当接した他の積層形圧電セラミツクの同方向の他
    端に前記基体に前記通路とは別に設けた他の通路内に装
    置した他の介挿体を介して当接し、前記積層形圧電セラ
    ミツク、または、前記積層形圧電セラミツクと前記他の
    積層形圧電セラミツクの伸縮によつて生ずる前記弾性板
    の前記頂点の該弾性板の長さ方向と略直角方向の往復運
    動により該頂点に係合する作動体を駆動する構成とした
    ことを特徴とする積層形圧電セラミツクを駆動源とした
    アクチユエータ 2 前記積層形圧電セラミツクまたは前記他の積層形圧
    電セラミツクが、積層形圧電セラミツク構成体を互いに
    間隔をおいて複数段並列して装置し、一の前記積層形圧
    電セラミツク構成体と次段の前記積層形圧電セラミツク
    構成体の同方向の端部を前記基体に設けた略U字形の通
    路内に装置した軸線方向の伸縮不能で可撓性を有する介
    挿体の一端と他端に当接し、前記各積層形圧電セラミツ
    ク構成体を一連につないだものであることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の積層形圧電セラミツクを駆
    動源としたアクチユエータ 3 一側若しくは両側に斜面を有する多数の歯を外周面
    に設けたロータを筒形のボデイ内に回転自由に支持し、
    該ボデイの内周面に、前記歯に係合する係合部を有し、
    かつ、前記ロータの中心方向への進退自由な複数の押圧
    体を、前記係合部の前記歯に対する位相を異ならせて装
    置するとともに、長さ方向の略中央部を頂点とする山形
    に屈曲した細長い弾性板と、電圧の印加により厚さの変
    化する圧電セラミツクを多数枚積層した細長い積層形圧
    電セラミツクとを略平行に並列して基体に装置し、前記
    弾性板の一端を、前記基体に設けた略U字形の通路内に
    装置した軸線方向に伸縮不能で可撓性を有する介挿体を
    介して前記積層形圧電セラミツクの同方向の一端に当接
    し、前記弾性板の他端を、前記基体に設けた突当部に当
    接し、または、前記積層形圧電セラミツクの他端若しく
    は該積層形圧電セラミツクと略平行で一端を前記基体に
    設けた他の突当部に当接した他の積層形圧電セラミツク
    の同方向の他端に、前記基体に前記通路とは別に設けた
    他の通路内に装置した他の介挿体を介して当接し、前記
    積層形圧電セラミツク、または、前記積層形圧電セラミ
    ツクと前記他の積層形圧電セラミツクの伸縮により前記
    弾性板の前記頂点を該弾性板の長さ方向と略直角方向に
    往復運動させるアクチユエータを前記各押圧体の外側に
    おいて前記ボデイに固定して前記弾性板の前記頂点を前
    記押圧体の外面に対応し、前記押圧体を順次に前進及び
    後退させて、該押圧体の前進時に前記係合部で前記歯の
    斜面を押圧することにより前記ロータを一定角度ずつ回
    転させる構成としたことを特徴とする積層形圧電セラミ
    ツクを駆動源としたアクチユエータを利用したステツピ
    ングモータ
JP59226415A 1984-10-26 1984-10-26 積層形圧電セラミツクを駆動源としたアクチユエータ及び該アクチユエータを利用したステツピングモータ Expired - Lifetime JPH06101939B2 (ja)

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