JPS61168025A - 駆動装置 - Google Patents
駆動装置Info
- Publication number
- JPS61168025A JPS61168025A JP60007523A JP752385A JPS61168025A JP S61168025 A JPS61168025 A JP S61168025A JP 60007523 A JP60007523 A JP 60007523A JP 752385 A JP752385 A JP 752385A JP S61168025 A JPS61168025 A JP S61168025A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- displacement
- connecting member
- hinge portion
- hinge
- drive device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 108
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
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
- H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
- H02N2/001—Driving devices, e.g. vibrators
- H02N2/002—Driving devices, e.g. vibrators using only longitudinal or radial modes
- H02N2/0025—Driving devices, e.g. vibrators using only longitudinal or radial modes using combined longitudinal modes
-
- 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
- H02N2/026—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors by pressing one or more vibrators against the driven body
-
- 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
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/103—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors by pressing one or more vibrators against the rotor
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は被駆動体に駆動力を与える駆動装置に関し、さ
らに詳しくは２つの変位部材の変位の合成変位によって
被駆動体に駆動力を与える駆動装置に関するものである
。
らに詳しくは２つの変位部材の変位の合成変位によって
被駆動体に駆動力を与える駆動装置に関するものである
。
被駆動体を駆動する駆動装置としては、例えば文献ＩＢ
Ｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ Ｂｕ
ｌｌｅｔｉｎｓ Ｖｏｌｌ ６ 、 ＆６ （１９７３
年ｌ月発）の１８９９頁〜１９００頁に開示されたｒＰ
ＩＥＺＯＥＬＥｃＴＲＩｃ ５ＴＥＰＰＩＮＧ ＭＯＴ
ＯＲＪや、独国文献ＦＥＩＮＧＥＲＡＴＥＴＥＣＨＮＩ
Ｋ、 Ｂｅｒｌｉｎ３２（１９８３） １０の４７０頁
〜４７３頁におけるｒＰｉａｚｏｋｅｒａｍｉｓｃｈｅ
ＶｉｂｒｏｍｏｔｏｒｅｎＪと題する論文に示されて
いる。
Ｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ Ｂｕ
ｌｌｅｔｉｎｓ Ｖｏｌｌ ６ 、 ＆６ （１９７３
年ｌ月発）の１８９９頁〜１９００頁に開示されたｒＰ
ＩＥＺＯＥＬＥｃＴＲＩｃ ５ＴＥＰＰＩＮＧ ＭＯＴ
ＯＲＪや、独国文献ＦＥＩＮＧＥＲＡＴＥＴＥＣＨＮＩ
Ｋ、 Ｂｅｒｌｉｎ３２（１９８３） １０の４７０頁
〜４７３頁におけるｒＰｉａｚｏｋｅｒａｍｉｓｃｈｅ
ＶｉｂｒｏｍｏｔｏｒｅｎＪと題する論文に示されて
いる。
この種の駆動装置は一方向に歪形層を有する圧電体を直
交方向に組み合わせて振動変位を合成し、被駆動体に接
触する駆動端部を楕円運動させて、被駆動体を一方向に
連続駆動するものであるが。
交方向に組み合わせて振動変位を合成し、被駆動体に接
触する駆動端部を楕円運動させて、被駆動体を一方向に
連続駆動するものであるが。
これらの駆動装置はいずれも板状の弾性体を変位合成の
部分に用いているため、圧電体による本来の振動変位以
外に板状の弾性体の弾性変形による振動が生じ、これが
駆動性能に悪影響を与える。
部分に用いているため、圧電体による本来の振動変位以
外に板状の弾性体の弾性変形による振動が生じ、これが
駆動性能に悪影響を与える。
すなわち、弾性部材の変形によって圧電体による駆動端
部の本来の楕円振動あるいは円振動が損われ、駆動力が
不安定でしかも十分発揮できないという問題があった。
部の本来の楕円振動あるいは円振動が損われ、駆動力が
不安定でしかも十分発揮できないという問題があった。
本発明は上述の事柄に基づいてなされたもので。
圧電体の振動変位を高い剛性で忠実に駆動端部に伝達す
ることができる駆動装置を提供することを目的とするも
のである。
ることができる駆動装置を提供することを目的とするも
のである。
本発明は上記の目的を達成するために、被駆動体を駆動
する駆動装置において、ベース上の所定の位置・方向に
一対の変位部材の各一端を固定配置し、前記各変位部材
の他端に複数のヒンジ部及び複数の連結部材からなる変
位合成部を設けたものである。
する駆動装置において、ベース上の所定の位置・方向に
一対の変位部材の各一端を固定配置し、前記各変位部材
の他端に複数のヒンジ部及び複数の連結部材からなる変
位合成部を設けたものである。
本発明はこのように構成することにより前記一対の変位
部材の各振動変位を変位合成部で合成し、変位合成部の
一部である楕円あるいは円運動する接触駆動部を被駆動
体に接触させて被駆動体に対して安定にしかも大きな駆
動力を与えるものである。
部材の各振動変位を変位合成部で合成し、変位合成部の
一部である楕円あるいは円運動する接触駆動部を被駆動
体に接触させて被駆動体に対して安定にしかも大きな駆
動力を与えるものである。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図及び第２図は、本発明の装置の第１の実施例の構
造図及びその動作を模式的に示したもので、これらの図
において圧電体１は被駆動体ｌの被駆動体面に対してそ
の変位方向が垂直になるようにベース３に配置され、被
駆動体ｌへの押付力の変化を与える。圧電体２は被駆動
体ｌの被駆動体面に対しその変位方向が平行になるよう
にベース４に配置され、被駆動体ｌへ駆動力を与える。
造図及びその動作を模式的に示したもので、これらの図
において圧電体１は被駆動体ｌの被駆動体面に対してそ
の変位方向が垂直になるようにベース３に配置され、被
駆動体ｌへの押付力の変化を与える。圧電体２は被駆動
体ｌの被駆動体面に対しその変位方向が平行になるよう
にベース４に配置され、被駆動体ｌへ駆動力を与える。
圧電体１，２にはその駆動源となる発振器が接続されて
いる。圧電体１と圧電体２の変位を合成して駆動端部１
０へ伝える変位合成部１９は、圧電体１の変位端にプレ
ート２０を介して連結したヒンジ部２２と、このヒンジ
部２２に連結した連結部材２１と、圧電体２の変位端に
プレート２３を介して連結したヒンジ部２５と、連結部
材２１の中間部に設けたヒンジ部２６と、ヒンジ部２５
，２６を連結する連結部材２４とで構成され、それらは
一体構造で形成されている。
いる。圧電体１と圧電体２の変位を合成して駆動端部１
０へ伝える変位合成部１９は、圧電体１の変位端にプレ
ート２０を介して連結したヒンジ部２２と、このヒンジ
部２２に連結した連結部材２１と、圧電体２の変位端に
プレート２３を介して連結したヒンジ部２５と、連結部
材２１の中間部に設けたヒンジ部２６と、ヒンジ部２５
，２６を連結する連結部材２４とで構成され、それらは
一体構造で形成されている。
ところで、ヒンジ部２２，２５，２６は、ヒンジ中心の
回転変位に対しては柔であるが、それ以外の方向には非
常に剛であるため、第１図に示す構造は３個のピンジヨ
イントと２本の剛体リンクを組合せた機能として第２図
のように表わされる。
回転変位に対しては柔であるが、それ以外の方向には非
常に剛であるため、第１図に示す構造は３個のピンジヨ
イントと２本の剛体リンクを組合せた機能として第２図
のように表わされる。
上述した本発明の第１の実施例によれば、圧電体１の振
動変位５と圧電体２の振動変位６は駆動端部１０で所定
の通り完全に合成され、各圧電体１．２に与えた振動変
位以外の振動が駆動端部１０に生ずる恐れは全くない、
たとえば、振動変位５と振動変位６の位相差を−とする
と、駆動端部１ｏは図のような楕円軌跡２７を描き、被
駆動体ｌに接触して被駆動体ｌを駆動することができる
。
動変位５と圧電体２の振動変位６は駆動端部１０で所定
の通り完全に合成され、各圧電体１．２に与えた振動変
位以外の振動が駆動端部１０に生ずる恐れは全くない、
たとえば、振動変位５と振動変位６の位相差を−とする
と、駆動端部１ｏは図のような楕円軌跡２７を描き、被
駆動体ｌに接触して被駆動体ｌを駆動することができる
。
第３図は本発明の装置の第２の実施例を示すもので、こ
の図において、第１図と同一符号は同一部分または相当
する部分を示す、この実施例は、第１図に示す実施例に
おけるヒンジ部２６を取除き、これに代るヒンジ部２６
Ａを連結部材２１に設けて構成したものである。
の図において、第１図と同一符号は同一部分または相当
する部分を示す、この実施例は、第１図に示す実施例に
おけるヒンジ部２６を取除き、これに代るヒンジ部２６
Ａを連結部材２１に設けて構成したものである。
この構成においても、第１図に示す実施例と同様に、駆
動端部１０の変位は圧電体１及び圧電体２の変位のみに
よって決定されるため、圧電体の振動変位を高い剛性で
忠実に駆動端部に伝達でき、安定でしかも大きな駆動力
を得ることができる。
動端部１０の変位は圧電体１及び圧電体２の変位のみに
よって決定されるため、圧電体の振動変位を高い剛性で
忠実に駆動端部に伝達でき、安定でしかも大きな駆動力
を得ることができる。
第４図は本発明の装置の第３の実施例を示すもので、こ
の図において、圧電体１及び２は、その変位方向が被駆
動体ｌの被駆動面に対しそれぞれ±４５″の角度を成す
ようにベース１７上に固定されている。圧電体１及び圧
電体２の変位は、変位合成部１９によって合成される。
の図において、圧電体１及び２は、その変位方向が被駆
動体ｌの被駆動面に対しそれぞれ±４５″の角度を成す
ようにベース１７上に固定されている。圧電体１及び圧
電体２の変位は、変位合成部１９によって合成される。
この変位合成部１９の先端の接触駆動部１０は耐摩耗性
部材を備えており、楕円状の周回運動を行なう、前述し
た変位合成部１９は、第１図に示した第１の実施例及び
第３図に示した第２の実施例の変位合成部１９と同様な
構造を持ち、圧電体１及び圧電体２の変位端に固定され
たプレート２０及びプレート２３と、これらのプレート
２０．２３に設けたヒンジ部２２．２５と、ヒンジ部２
５に連結した連結部材２４と、この連結部材２４の先端
側に設けたヒンジ部２６と、このヒンジ部２６とヒンジ
部２２とを連結する連結部材２１とで構成されている。
部材を備えており、楕円状の周回運動を行なう、前述し
た変位合成部１９は、第１図に示した第１の実施例及び
第３図に示した第２の実施例の変位合成部１９と同様な
構造を持ち、圧電体１及び圧電体２の変位端に固定され
たプレート２０及びプレート２３と、これらのプレート
２０．２３に設けたヒンジ部２２．２５と、ヒンジ部２
５に連結した連結部材２４と、この連結部材２４の先端
側に設けたヒンジ部２６と、このヒンジ部２６とヒンジ
部２２とを連結する連結部材２１とで構成されている。
この変位合成部１９の構成によって圧電体１の変位及び
圧電体２の変位を確実にその先端の駆動端部１０に伝達
することができる。すなわち、圧電体１及び圧電体２の
それぞれに互いに−の位相差をもつ正弦波電圧を印加す
ると、駆動端部１０は周回軌跡をもつ運動を行ない被駆
動体に接触して被駆動体ｌを駆動する。
圧電体２の変位を確実にその先端の駆動端部１０に伝達
することができる。すなわち、圧電体１及び圧電体２の
それぞれに互いに−の位相差をもつ正弦波電圧を印加す
ると、駆動端部１０は周回軌跡をもつ運動を行ない被駆
動体に接触して被駆動体ｌを駆動する。
なお、この実施例においては、ベース１７は弾性ヒンジ
２８を介してケーシング２９上にたとえばボルト３０で
固定され、さらにばね１８により駆動端部１０が被駆動
体ｌに押付けられ、駆動に必要な押付力を得る構造にな
っている。
２８を介してケーシング２９上にたとえばボルト３０で
固定され、さらにばね１８により駆動端部１０が被駆動
体ｌに押付けられ、駆動に必要な押付力を得る構造にな
っている。
この第４図に示す実施例では、１対の圧電体ｌ。
２を被駆動体ｌの被駆動面に対し斜めに配置しているの
で、相方の圧電体１．２を均等に有効に利用でき、しか
も正逆方向駆動時の駆動力の反力が圧電体１，２への圧
縮力としてのみ働くため、駆動装置としての効率及び耐
久性を向上できる効果がある。
で、相方の圧電体１．２を均等に有効に利用でき、しか
も正逆方向駆動時の駆動力の反力が圧電体１，２への圧
縮力としてのみ働くため、駆動装置としての効率及び耐
久性を向上できる効果がある。
第５図及び第６図は本発明の装置の第４の実施例の構造
図及びその動作を模式的に示したものである。その第５
図において、１対の圧電体１及び２は、その変位方向が
いずれも被駆動体ｌの被駆動面に対して垂直になるよう
にベース１７上に配置されている。圧電体１と圧電体２
との変位を合成して駆動端部１０へ伝える変位合成部１
９は、圧電体１，２間のベース１７から突き出たベース
支柱３１と、圧電体１及び圧電体２の変位端にそれぞれ
固定したプレート３２及び３３と、駆動端部１０を、７
個所のヒンジ部３４，３５，３６゜３７．３８，３９，
４０と、４個の連結部材４１゜４２．４３．４４とで連
結した構造となっている。
図及びその動作を模式的に示したものである。その第５
図において、１対の圧電体１及び２は、その変位方向が
いずれも被駆動体ｌの被駆動面に対して垂直になるよう
にベース１７上に配置されている。圧電体１と圧電体２
との変位を合成して駆動端部１０へ伝える変位合成部１
９は、圧電体１，２間のベース１７から突き出たベース
支柱３１と、圧電体１及び圧電体２の変位端にそれぞれ
固定したプレート３２及び３３と、駆動端部１０を、７
個所のヒンジ部３４，３５，３６゜３７．３８，３９，
４０と、４個の連結部材４１゜４２．４３．４４とで連
結した構造となっている。
さらにこの実施例においては、駆動に必要な押付力を得
るために、ベース１７の一端を弾性ヒンジ２８を介して
ケーシング２９上に固定するとともに、たとえばボルト
４５等の押付力調整手段によってベース１７の他端を被
駆動体ｌ側に押付けている。なお、この場合、圧電体１
及び２等の弾性を、第８図の実施例のばね１８の替りに
利用し、構成を簡単にしている。
るために、ベース１７の一端を弾性ヒンジ２８を介して
ケーシング２９上に固定するとともに、たとえばボルト
４５等の押付力調整手段によってベース１７の他端を被
駆動体ｌ側に押付けている。なお、この場合、圧電体１
及び２等の弾性を、第８図の実施例のばね１８の替りに
利用し、構成を簡単にしている。
次に上述した本発明の装置の第４の実施例の動作を説明
する。第５図に示した変位合成部１９は、第６図に模式
的に示したように、４本の剛体リンク４１〜４４を支柱
３１及び圧電体１，２に対して７個のピンジヨイント３
４〜４ｏで結合したリンク機構として表わされ、圧電体
１及び圧電体２の変位５及び６を駆動端部１０へ高い剛
性で忠実に伝達できるため、安定でしかも大きな駆動力
を得ることができる。たとえば、圧電体１及び圧電体２
に適当な位相差の電圧を与えた場合、駆動端部１０は符
号４６で示すような楕円周回運動を行い被駆動体ｌを駆
動することができる。
する。第５図に示した変位合成部１９は、第６図に模式
的に示したように、４本の剛体リンク４１〜４４を支柱
３１及び圧電体１，２に対して７個のピンジヨイント３
４〜４ｏで結合したリンク機構として表わされ、圧電体
１及び圧電体２の変位５及び６を駆動端部１０へ高い剛
性で忠実に伝達できるため、安定でしかも大きな駆動力
を得ることができる。たとえば、圧電体１及び圧電体２
に適当な位相差の電圧を与えた場合、駆動端部１０は符
号４６で示すような楕円周回運動を行い被駆動体ｌを駆
動することができる。
なお、本実施例の特有の効果としては、１対の圧電体１
，２を同一方向に配置したため、駆動装置全体がコンパ
クトになる利点があるとともに、同一容積の中に本駆動
装置の数をより多く組込めるため駆動力の増加が図れる
利点がある。
，２を同一方向に配置したため、駆動装置全体がコンパ
クトになる利点があるとともに、同一容積の中に本駆動
装置の数をより多く組込めるため駆動力の増加が図れる
利点がある。
第７図及び第８図は本発明の装置の第５の実施例の構造
図及びその動作を模式的に示したものである。これらの
図において、第５図及び第６図と同一符号は同一部分を
示す、なお、第７図においては、被駆動体への押付は機
構は省略しである。
図及びその動作を模式的に示したものである。これらの
図において、第５図及び第６図と同一符号は同一部分を
示す、なお、第７図においては、被駆動体への押付は機
構は省略しである。
本実施例は、第５図に示す第４の実施例において、駆動
端部１０へつながるヒンジ部３７及びヒンジ部３９の位
置を、圧電体１及び２につながるヒンジ部３６及び４０
の位置より外側に配置したものである。
端部１０へつながるヒンジ部３７及びヒンジ部３９の位
置を、圧電体１及び２につながるヒンジ部３６及び４０
の位置より外側に配置したものである。
このように構成したことにより、安定でしかも大きな駆
動力を得ることができることに加えて、第８図に示した
ように、ベース支柱３１につながるヒンジ部３４．３５
と、各圧電体１，２に固定したプレート３２．３３につ
ながるヒンジ部３６゜４０との距離をＬ 、またヒンジ
部３４，３５と駆動端部１０へつながるヒンジ部３７．
３９との距離をＱ２とすると、ｆｉ、＞ｆｉｌ に選定
し得るのＱｌ で、てこ比□による圧電体１，２の変位が拡大されるた
め、第４の実施例により駆動端部１０の変位を（−）倍
だけ大きくすることができる。
動力を得ることができることに加えて、第８図に示した
ように、ベース支柱３１につながるヒンジ部３４．３５
と、各圧電体１，２に固定したプレート３２．３３につ
ながるヒンジ部３６゜４０との距離をＬ 、またヒンジ
部３４，３５と駆動端部１０へつながるヒンジ部３７．
３９との距離をＱ２とすると、ｆｉ、＞ｆｉｌ に選定
し得るのＱｌ で、てこ比□による圧電体１，２の変位が拡大されるた
め、第４の実施例により駆動端部１０の変位を（−）倍
だけ大きくすることができる。
したがって、駆動装置として本実施例は被駆動体ｌの速
度を向上させる効果がある。
度を向上させる効果がある。
なお、前記の第７図に示す第５の実施例においてはΩ２
〉息□に選定したが、逆にΩ２くＱｌになるようにヒン
ジ部３６，４０，３７，３９の位置を配置することによ
って圧電体１，２による力が拡大され駆動力の向上が図
れることはいうまでもない。
〉息□に選定したが、逆にΩ２くＱｌになるようにヒン
ジ部３６，４０，３７，３９の位置を配置することによ
って圧電体１，２による力が拡大され駆動力の向上が図
れることはいうまでもない。
第９図は本発明の装置の第６の実施例の構造図を示した
ものである。この図において、第５図と同符号のものは
同一部分または相当する部分である。一対の圧電体１及
び圧電体２は、その変位方向５及び６が被駆動体ｌの被
駆動面に平行になるようにベース１７に配置されている
。圧電体１と圧電体２との変位を合成して駆動端部１０
へ伝える変位合成部１９は、７個所のヒンジ３４〜４０
及び４個の連結部材４１〜４４で連結した構造となって
いる。
ものである。この図において、第５図と同符号のものは
同一部分または相当する部分である。一対の圧電体１及
び圧電体２は、その変位方向５及び６が被駆動体ｌの被
駆動面に平行になるようにベース１７に配置されている
。圧電体１と圧電体２との変位を合成して駆動端部１０
へ伝える変位合成部１９は、７個所のヒンジ３４〜４０
及び４個の連結部材４１〜４４で連結した構造となって
いる。
このように構成したことにより、既に第４図に示す第４
の実施例及び第５図に示す第５の実施例で詳述したもの
と同様に、圧電体１及び圧電体２に適当な位相差をもつ
正弦波電圧を印加すると、駆動端部１０は楕円状の周回
運動を行ない被駆動体ｌを安定かつ大きな駆動力をもっ
て駆動することができる。また、この実施例では、圧電
体１゜２の変位方向を被駆動体ｌの被駆動面に平行に配
置したため、駆動装置としての厚さが減少し、上下方向
のスペースを節約することができるという効果がある。
の実施例及び第５図に示す第５の実施例で詳述したもの
と同様に、圧電体１及び圧電体２に適当な位相差をもつ
正弦波電圧を印加すると、駆動端部１０は楕円状の周回
運動を行ない被駆動体ｌを安定かつ大きな駆動力をもっ
て駆動することができる。また、この実施例では、圧電
体１゜２の変位方向を被駆動体ｌの被駆動面に平行に配
置したため、駆動装置としての厚さが減少し、上下方向
のスペースを節約することができるという効果がある。
なお、この実施例においても、第７図に示す本発明の装
置の第５の実施例と同様に、駆動端部１０へつながるヒ
ンジ部３７及び３９の位置と、圧電体１及び圧電体２に
つながるヒンジ部３６及び４０の位置との設置関係によ
って、圧電体１゜２の変位拡大または力を拡大して駆動
端部１０へ伝えることができることはもちろんである。
置の第５の実施例と同様に、駆動端部１０へつながるヒ
ンジ部３７及び３９の位置と、圧電体１及び圧電体２に
つながるヒンジ部３６及び４０の位置との設置関係によ
って、圧電体１゜２の変位拡大または力を拡大して駆動
端部１０へ伝えることができることはもちろんである。
以上述べた本発明の装置では、圧電体１，２に対する負
荷質量が小さいので、圧電体の駆動周波数を数十ＫＨｚ
まで上げることが可能となり、駆動速度を比較的大きく
することができる。たとえば、圧電体１，２としてその
厚み方向に積層した積層圧電素子を用い、その厚み方向
圧電定数ｄ ２３（＝６００ Ｘ １０−” ｒｎ／
Ｖ） を積層枚数ｎ（＝５０）、印加電圧Ｖ （ＡＣ印
加電圧のピーク・ツウ・ピーク電圧＝５０Ｖ）とすると
、圧電体先端の変位量δは次式で表わされる。
荷質量が小さいので、圧電体の駆動周波数を数十ＫＨｚ
まで上げることが可能となり、駆動速度を比較的大きく
することができる。たとえば、圧電体１，２としてその
厚み方向に積層した積層圧電素子を用い、その厚み方向
圧電定数ｄ ２３（＝６００ Ｘ １０−” ｒｎ／
Ｖ） を積層枚数ｎ（＝５０）、印加電圧Ｖ （ＡＣ印
加電圧のピーク・ツウ・ピーク電圧＝５０Ｖ）とすると
、圧電体先端の変位量δは次式で表わされる。
δ＝＝ｎｄ、、Ｖ
＝５０ｘ６００ｘ１０−” （ｍ／Ｖ）Ｘ５０ （Ｖ
）＝１．５Ｘ１ｏ−” （ｍ〕 ＝１．５ （μｍ〕 したがって、駆動装置を構成する一対の圧電体、 １，
２に一位相差のＡＣ電圧を印加すると、上記の例では、
駆動端部は直径δ＝１．５ ［μｍ］の円運動を行な
い、駆動周波数をｆ＝２０ＫＨｚとすると駆動端部の周
速Ｖは次式で表わされる。
）＝１．５Ｘ１ｏ−” （ｍ〕 ＝１．５ （μｍ〕 したがって、駆動装置を構成する一対の圧電体、 １，
２に一位相差のＡＣ電圧を印加すると、上記の例では、
駆動端部は直径δ＝１．５ ［μｍ］の円運動を行な
い、駆動周波数をｆ＝２０ＫＨｚとすると駆動端部の周
速Ｖは次式で表わされる。
δ
ｖ ＝ −Ｘ ２πｆ
＝１．５Ｘ１０−’ （ｍｌ Ｘ２Ｘ１０”Ｘπ（１／
ｓ ）＝９，４ｘ１ｏ−” （ｍ／ｓｌ 中１０ （（！ＩＩ／ ｓ ） したがって、本発明の駆動装置を用いて回転型アクチュ
エータを構成すれば、数ｒｐ＋ｍ〜数十ｒｐｓｉの比較
的大きな回転速度を得ることができる。
ｓ ）＝９，４ｘ１ｏ−” （ｍ／ｓｌ 中１０ （（！ＩＩ／ ｓ ） したがって、本発明の駆動装置を用いて回転型アクチュ
エータを構成すれば、数ｒｐ＋ｍ〜数十ｒｐｓｉの比較
的大きな回転速度を得ることができる。
なお、上述した実施例においては、ヒンジ部を連結部材
と一体的に形成した変形可能部で構成したが、ピンジヨ
イントに構成してもよいＯｌた圧電体以外の変位部材を
用いることも可能であるっさらに不発明においては、各
圧電体の各変位量を合成するために連結された２つの連
結部材を、それぞれ平行でしかも両端にヒンジ部を有す
る連結部材で構成することができる。その構成例を第４
図に示す実施例について適用すると、第１θ図に示すよ
うに接触駆動部ｌＯを備える部材１０Ａと圧電体１およ
び部材１０Ａと圧電体２との間はそれぞれ両端にヒンジ
部４５を有する２つの連結部材４６によって連結して構
成されるものである。
と一体的に形成した変形可能部で構成したが、ピンジヨ
イントに構成してもよいＯｌた圧電体以外の変位部材を
用いることも可能であるっさらに不発明においては、各
圧電体の各変位量を合成するために連結された２つの連
結部材を、それぞれ平行でしかも両端にヒンジ部を有す
る連結部材で構成することができる。その構成例を第４
図に示す実施例について適用すると、第１θ図に示すよ
うに接触駆動部ｌＯを備える部材１０Ａと圧電体１およ
び部材１０Ａと圧電体２との間はそれぞれ両端にヒンジ
部４５を有する２つの連結部材４６によって連結して構
成されるものである。
他の実施についても同様に構成し得ることは勿縞である
。
。
以上詳述したように、本発明によｎば、一対の圧電体の
変位を、複数のヒンジ部と複数の連結部材とからなる変
位合成部により高い剛性で忠実に駆動端部に伝達できる
ため、安定でしかも大きな駆動力と比較的大きな駆動速
度を得ることができる０
変位を、複数のヒンジ部と複数の連結部材とからなる変
位合成部により高い剛性で忠実に駆動端部に伝達できる
ため、安定でしかも大きな駆動力と比較的大きな駆動速
度を得ることができる０
第１図は本発明の装置の第１の実施例の構造図、第２図
はその動作説明図、第３図は本発明の装置の第２の実施
例の構造図、第４図は本発明の装置の第３の実施例の構
造図、第５図は本発明の装置の第４の実施例の構造図、
第６図はその動作説明図、第７図は本発明の装置の第５
の実施例の構造図、第８図はその動作説明図、第９図は
本発明の装置の第６の実施例の構造図、第１０図は本発
明の装置の第７の実施例の構造図である。 １．２・・・圧電体、１０・・・駆動端部、ｌ・・・被
駆動体、１７・・・ベース、１９・・・変位合成部、２
１゜２４・・・連結部材、２２，２５．２６・・・ヒン
ジ部、３４〜４０・・・ヒンジ部、４１〜４４・・・連
結部材。 第 １０ 茎２０ 第３０ ｔ 準斗口 早 ダロ 茎 ｄ ′：４７０ 第２０ 手続補正書（方式） １、事件の表示 昭和６０年特許願第 ７５２３ 号 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 ｒ５１０）株式会ト土 日 立 ’Ａ 作
所４、代 理 人 ７、補正の内容 別紙のとおり （１）明細書の第５頁第１２行〜同頁第１９行の文章を
下記のとおり補正する。 記 ［被駆動体を駆動する駆動装置としては、例えば文献ア
イ・ビー・エムテクニカル・ディスクロジャ・プリチン
（Ｉ ＢＭ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｉｓｃｌｏｓｕ
ｒｅＢｕｌｌｅｔｉｎｅ ）ＶＯｌ６、Ｎｏ ６ （１
９７３年ｌ月発行）の１８９９頁〜１９００頁に開示さ
れたピエゾエレクトロ二ツク・ステッピング・モータ（
ＰＩＥＺＯＥＩＪＣＴＲＩＣ８ＴＥＰＰＩＮＧ ＭＯ
ＴＯＲ）や独国文献フエインゲラツテテクニク、ベルリ
ン（ＦｇｘＮｃＥｇｉＴＥＴＥＣＨＮＩＫ、Ｂｅｒｌｉ
ｎ）３２（１９８３）１０の４７０頁〜４７３頁におけ
るピエゾケラミツチェ・パイブロモ−トレン（Ｐ ｉｅ
ｚｏｋｅｒａｍｉｓｃｈｅ Ｖｉｂｖｏｍｏｔｏｒｅｎ
）と題する論文に示されている。」以上
はその動作説明図、第３図は本発明の装置の第２の実施
例の構造図、第４図は本発明の装置の第３の実施例の構
造図、第５図は本発明の装置の第４の実施例の構造図、
第６図はその動作説明図、第７図は本発明の装置の第５
の実施例の構造図、第８図はその動作説明図、第９図は
本発明の装置の第６の実施例の構造図、第１０図は本発
明の装置の第７の実施例の構造図である。 １．２・・・圧電体、１０・・・駆動端部、ｌ・・・被
駆動体、１７・・・ベース、１９・・・変位合成部、２
１゜２４・・・連結部材、２２，２５．２６・・・ヒン
ジ部、３４〜４０・・・ヒンジ部、４１〜４４・・・連
結部材。 第 １０ 茎２０ 第３０ ｔ 準斗口 早 ダロ 茎 ｄ ′：４７０ 第２０ 手続補正書（方式） １、事件の表示 昭和６０年特許願第 ７５２３ 号 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 ｒ５１０）株式会ト土 日 立 ’Ａ 作
所４、代 理 人 ７、補正の内容 別紙のとおり （１）明細書の第５頁第１２行〜同頁第１９行の文章を
下記のとおり補正する。 記 ［被駆動体を駆動する駆動装置としては、例えば文献ア
イ・ビー・エムテクニカル・ディスクロジャ・プリチン
（Ｉ ＢＭ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｉｓｃｌｏｓｕ
ｒｅＢｕｌｌｅｔｉｎｅ ）ＶＯｌ６、Ｎｏ ６ （１
９７３年ｌ月発行）の１８９９頁〜１９００頁に開示さ
れたピエゾエレクトロ二ツク・ステッピング・モータ（
ＰＩＥＺＯＥＩＪＣＴＲＩＣ８ＴＥＰＰＩＮＧ ＭＯ
ＴＯＲ）や独国文献フエインゲラツテテクニク、ベルリ
ン（ＦｇｘＮｃＥｇｉＴＥＴＥＣＨＮＩＫ、Ｂｅｒｌｉ
ｎ）３２（１９８３）１０の４７０頁〜４７３頁におけ
るピエゾケラミツチェ・パイブロモ−トレン（Ｐ ｉｅ
ｚｏｋｅｒａｍｉｓｃｈｅ Ｖｉｂｖｏｍｏｔｏｒｅｎ
）と題する論文に示されている。」以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、１つの変位部材ともう１つの変位部材との変位を合
成し、この合成変位によつてこれに対向する被駆動体を
接触駆動する駆動装置において、ベースと、このベース
に固定した一方向のみ変位する２個の変位部材と、前記
変位部材の変位端の変位を合成して周回変位を得るよう
に、２個の変位部材の変位端を連結するヒンジ部と連結
部材とからなる変位合成部と、前記変位合成部の変位端
に構成した被駆動体の接触駆動部とを備えたことを特徴
とする駆動装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の駆動装置において、１
つの変位部材をその変位方向が被駆動体の被駆動部に対
して垂直になるようにベースに配置し、もう１つの変位
部材をその変位方向が被駆動体の被駆動部に対して平行
になるようにベースに配置し、前記変位合成部を、前記
１つの変位部材の変位端に設けた第１のヒンジ部と、こ
の第１のヒンジ部に連結した第１の連結部材と、前記も
う１つの変位部材の変位端に設けた第２のヒンジ部と、
この第２のヒンジ部に一端を連結した第２の連結部材と
、この第２の連結部材の他端と第１の連結部材の中間部
とを連結する第３のヒンジ部とで構成したことを特徴と
する駆動装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載の駆動装置において、前
記２つの変位部材を被駆動体の被駆動部に対して角度を
もつてベースに配置し、前記変位合成部を、１つの変位
部材の変位端に設けた第１のヒンジ部と、この第１のヒ
ンジ部に連結した第１の連結部材と、前記もう１つの変
位部材の変位端に設けた第２のヒンジ部と、この第２の
ヒンジ部に一端を連結した第２の連結部材と、この第２
の連結部材の他端と第１の連結部材とを連結する第３の
ヒンジ部とで構成したことを特徴とする駆動装置。 ４、特許請求の範囲第１項記載の駆動装置において、前
記２つの変位部材をその変位方向が被駆動体の被駆動部
に対して垂直となるようにベースに配置し、前記変位合
成部を、前記各変位部材の移動端と変位部材間のベース
とにそれぞれヒンジ部によつて連結した第１および第２
の連結部材と、前記第１の連結部材にヒンジ部によつて
連結した第３の連結部材と、前記第２の連結部材と第３
の連結部材とにそれぞれヒンジ部によつて連結した第４
の連結部材とで構成したことを特徴とする駆動装置。 ５、特許請求の範囲第１項記載の駆動装置において、前
記２つの変位部材をその変位方向が被駆動体の被駆動部
に対して平行となるようにベースに対向配置し、前記変
位合成部を、前記各変位部材の移動端と変位部材間のベ
ースとにそれぞれヒンジ部によつて連結した第１および
第２の連結部材と、前記第１の連結部材にヒンジ部によ
つて連結した第３の連結部材と、前記第２の連結部材を
第３の連結部材とにそれぞれヒンジ部によつて連結した
第４の連結部材とで構成したことを特徴とする駆動装置
。 ６、特許請求の範囲第４項または第５項記載の駆動装置
において、前記第１および第２の連結部材におけるベー
スにつながるヒンジ部と第１および第２の変位部材につ
ながるヒンジ部との距離ｌ＿１と、第３および第４の連
結部材につながるヒンジ部との距離ｌ＿２とを、ｌ＿２
＞ｌ＿１に選定したことを特徴とする駆動装置。 ７、特許請求の範囲第４項または第５項記載の駆動装置
において、前記第１および第２の連結部材におけるベー
スにつながるヒンジ部と第１および第２の変位部材につ
ながるヒンジ部との距離ｌ＿２を、第３および第４の連
結部材につながるヒンジ部との距離ｌ＿２とを、ｌ＿２
＜ｌ＿１に選定したことを特徴とする駆動装置。 ８、特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記
載の駆動装置において、変位部材を圧電素子で構成した
ことを特徴とする駆動装置。 ９、特許請求の範囲第１項ないし第８項のいずれかに記
載の駆動装置において、ヒンジ部は連結部材と一体に形
成された変形可能部で構成したことを特徴とする駆動装
置。 １０、特許請求の範囲第１項ないし第９項のいずれかに
記載の駆動装置において、接触駆動部は耐摩耗体を備え
たことを特徴とする駆動装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60007523A JPS61168025A (ja) | 1985-01-21 | 1985-01-21 | 駆動装置 |
| US06/712,851 US4613782A (en) | 1984-03-23 | 1985-03-18 | Actuator |
| CA000476856A CA1236154A (en) | 1984-03-23 | 1985-03-19 | Actuator |
| EP85103356A EP0155694B1 (en) | 1984-03-23 | 1985-03-22 | Actuator |
| DE8585103356T DE3585167D1 (de) | 1984-03-23 | 1985-03-22 | Antriebssystem. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60007523A JPS61168025A (ja) | 1985-01-21 | 1985-01-21 | 駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61168025A true JPS61168025A (ja) | 1986-07-29 |
Family
ID=11668131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60007523A Pending JPS61168025A (ja) | 1984-03-23 | 1985-01-21 | 駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61168025A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63305410A (ja) * | 1987-06-08 | 1988-12-13 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 微細位置決め装置 |
| JPH0314993U (ja) * | 1989-06-27 | 1991-02-14 | ||
| JPH0355890A (ja) * | 1989-07-25 | 1991-03-11 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 圧電駆動装置及び圧電駆動装置用収納ケース |
| JPH06310771A (ja) * | 1993-04-22 | 1994-11-04 | Nec Corp | 圧電素子変位増幅機構およびその駆動方法 |
| JPH0947047A (ja) * | 1995-07-31 | 1997-02-14 | U S M:Kk | 圧電駆動装置 |
| WO2000028652A1 (en) * | 1998-11-05 | 2000-05-18 | Japan Science And Technology Corporation | Ultrasonic motor |
| WO2005002784A1 (de) * | 2003-07-04 | 2005-01-13 | Peter Hess | Werkzeugkopf mit piezoelektrischen aktuatoren |
| JP2007507997A (ja) * | 2003-10-01 | 2007-03-29 | ピエゾモーター ウプサラ エイビー | 平らに共振する電気機械的駆動ユニット |
| EP2680334A1 (de) * | 2012-06-28 | 2014-01-01 | Leica Geosystems AG | Piezo-Antrieb mit drehgelenkgelagertem Piezooszillator |
| JP2015023588A (ja) * | 2013-07-16 | 2015-02-02 | Ｎｅｃトーキン株式会社 | 変位拡大装置および流量制御弁 |
| JP2015023732A (ja) * | 2013-07-22 | 2015-02-02 | 株式会社リコー | 振動装置、被移動体送り装置、紙送り装置及び同紙送り装置を備えた画像形成装置 |
-
1985
- 1985-01-21 JP JP60007523A patent/JPS61168025A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63305410A (ja) * | 1987-06-08 | 1988-12-13 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 微細位置決め装置 |
| JPH0314993U (ja) * | 1989-06-27 | 1991-02-14 | ||
| JPH0355890A (ja) * | 1989-07-25 | 1991-03-11 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 圧電駆動装置及び圧電駆動装置用収納ケース |
| JPH06310771A (ja) * | 1993-04-22 | 1994-11-04 | Nec Corp | 圧電素子変位増幅機構およびその駆動方法 |
| JPH0947047A (ja) * | 1995-07-31 | 1997-02-14 | U S M:Kk | 圧電駆動装置 |
| US5917271A (en) * | 1995-07-31 | 1999-06-29 | Koyo Sangyo Co., Ltd. | Piezo-electric driving device |
| WO2000028652A1 (en) * | 1998-11-05 | 2000-05-18 | Japan Science And Technology Corporation | Ultrasonic motor |
| WO2005002784A1 (de) * | 2003-07-04 | 2005-01-13 | Peter Hess | Werkzeugkopf mit piezoelektrischen aktuatoren |
| US7352110B2 (en) | 2003-07-04 | 2008-04-01 | Peter Hess | Tool head comprising piezoelectric actuators |
| JP2007507997A (ja) * | 2003-10-01 | 2007-03-29 | ピエゾモーター ウプサラ エイビー | 平らに共振する電気機械的駆動ユニット |
| EP2680334A1 (de) * | 2012-06-28 | 2014-01-01 | Leica Geosystems AG | Piezo-Antrieb mit drehgelenkgelagertem Piezooszillator |
| JP2015023588A (ja) * | 2013-07-16 | 2015-02-02 | Ｎｅｃトーキン株式会社 | 変位拡大装置および流量制御弁 |
| JP2015023732A (ja) * | 2013-07-22 | 2015-02-02 | 株式会社リコー | 振動装置、被移動体送り装置、紙送り装置及び同紙送り装置を備えた画像形成装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5996881A (ja) | 平板型超音波モータ装置 | |
| JPS61168025A (ja) | 駆動装置 | |
| JP3792864B2 (ja) | 超音波モータおよび超音波モータ付電子機器 | |
| JPH0284079A (ja) | 振動波モータ | |
| JP4838463B2 (ja) | 振動型アクチュエータおよび振動型駆動装置 | |
| JP5029948B2 (ja) | 超音波モータ | |
| JP4026930B2 (ja) | 振動波装置および振動波駆動装置 | |
| JP2010259193A (ja) | 駆動装置及びロボット装置 | |
| JPS62203570A (ja) | 超音波モ−タ | |
| JPH0223070A (ja) | リニア型超音波モータ | |
| JP3118252B2 (ja) | 超音波振動装置及びその方法並びにこれらを用いた駆動装置及びその方法 | |
| JPH011486A (ja) | 超音波モータ | |
| JPS6051477A (ja) | 圧電モ−タ | |
| JPH0993962A (ja) | 振動アクチュエータ | |
| JPH0232771A (ja) | 進行波モータ | |
| JPH0270277A (ja) | 超音波モータ | |
| JP3200315B2 (ja) | 振動アクチュエータ | |
| JP2676758B2 (ja) | 紙送り機構 | |
| JPS60170471A (ja) | 振動波モ−タ | |
| JPS60207468A (ja) | 超音波モ−タ | |
| JPH0274177A (ja) | 超音波モータ | |
| JPS63224679A (ja) | 超音波モ−タ | |
| JPH03183382A (ja) | 超音波リニアモータ | |
| JPS60257776A (ja) | 電歪駆動素子 | |
| JPH02119577A (ja) | 圧電アクチュエータ |