JPS62247767A

JPS62247767A - 駆動装置

Info

Publication number: JPS62247767A
Application number: JP61074466A
Authority: JP
Inventors: Naofumi Fujie; 直文藤江; Yasuo Kuwabara; 保雄桑原
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1986-03-31
Filing date: 1986-03-31
Publication date: 1987-10-28
Also published as: JPH0480631B2

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】発明の４羊眉ＩＴなｎ発明〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は圧電素子を用いた駆動装置に関する。

本発明による駆動装置は、リニアストローク駆動装置と
して使用できる。

（従来の技術）従来のリニアストローク駆動装置としては、例えば電磁
誘導型のソレノイドがある。しかし、電磁誘導型のもの
は、その出力を大きくするためには、装置自身を大きく
する必要があった。また、駆動速度も限定されてしまい
、その速度を変化させることはできなかった。

薄板状の圧電磁器をその厚み方向に多数重ねたものに電
圧を印加すると、その厚み方向の寸法がわずかに増大す
る。例えば、直流４００ｖで４０μｍの寸法変化を生ず
るものが市販されている。

この寸法変化はわずかであるが、゛この圧電ユニットは
１００μｓｅｃ程度と応答速度が非常に速い。

従って、高速駆動を行う駆動装置に適している。

（発明が解決しようとする問題点）」二連したように、圧電ユニットは応答速度に優れてい
る。そこで、本発明は、圧電ユニットを利用して、駆動
速度が速くかつ任意に変化できるリニアストローク型の
駆動装置とすることを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明は、圧電素子をその厚み方向に複数個重ねて形成
した圧電ユニットと、Ｓ字形状の駆動部材と、該Ｓ字形
状駆動部材の一つの開放部に配設された第１の圧電ユニ
ットと、前記Ｓ字形状駆動部材の他方の開放部に配設さ
れた第２の圧電ユニットとを備え、前記第１の圧電ユニ
ットにより前記駆動部材を一方向に曲折させ、また前記
第２の圧電ユニットにより前記駆動部材を他方向に曲折
させる。

（作用）これによれば、第１の圧電ユニットに通電すると駆動部
材が一方向に曲折する。この時駆動部材の先端は該一方
向に移動する。そしてこの状態で第２の圧電ユニツＩ・
に通電すると、駆動部材は他方向に曲折する。従って、
駆動部材の先端も他方向に曲折する。この先端の動きを
利用して、物体を駆動することができる。さらに、繰り
返し作動させることで、所定の方向に物体を移動させる
ことができる。また、上記通電の切換え速度を変えるこ
とで、駆動速度を可変とすることができる。

本発明の好ましい実施例では、この通電の切換えは、所
定の第１の周波数の信号を第１の圧電ユニットに、所定
の第２の周波数の信号を第２の圧電ユニットに通電する
。これにより、連続的な駆動が可能となるとともに、−
Ｆ記周波数を変えることで、移動速度を任意に変更でき
る。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第】図
に、本発明の実施例の断面図を示す。

この例は、本発明の駆動装置をリニ、アストローク型駆
動装置に応用した例である。ハウジング１の上壁１ａお
よび下壁１ｂに、Ｓ字形状駆動部材であるブロック２お
よび３がねし４．５で固定されている。ブロック２．３
には、開放部２ａ、２ｂおよび３ａ、３ｂが形成しであ
る。開放部２ａ。

２ｂ、３ａ、３ｂには、それぞれ圧電ユニット６ａ、５
ｂ、５ｃ、５ｄが配設されている。この圧電ユニツ）６
ａ〜６ｄは、圧電素子をその変位方向に複数重ねて形成
しである。

ブロック２．３の開放端即ち、ハウジング１に固定され
ていない側の先端部２ｃ、３ｃには、摩擦作用を有する
摩擦材７，８が固着されている。

ハウジング１の中心に各ブロック２．３に挟まれるよう
に、シャフト９が配設されている。

ハウジング１には、調整ねじ１０．ＩＩが設けてあり、
その先端がそれぞれのブロック２．３に当接している。

この８周節ねし１０．１１によりブロック２．３の先端
ブロック２ｃ、３ｃとシャフト９との間隙が調節できる
。

次に、第２図に第１図の■−■断面を示す。これに示す
ように、シャフト９は、４つのブロック２．３，１２．
１３に取り囲まれている。このブロック１２．１３は前
述したブロック２，３と同しものである。このブロック
２．　３．　１２．　１３は後述するように、それぞれ
が対向するブロックが一つの対を構成している。ここで
は、ブロック２と１２およびブロック３と１３の２つの
対を構成している。

なお、第２図のＩ−Ｉ断面が第１図である。

次に、作動を説明する。第１図を参照して説明する。第
１図において、圧電ユニツｌ−６ｂに通電されると、ブ
ロック２はその取付部付近Ａを中心にシャフト方向に曲
折される。これにより、ブロック２の先端部２Ｃの摩擦
材７がシャフト９に押圧される。この状態で、圧電ユニ
ツ）６ａに通電すると、ブロック２は開放部２ａの付根
付近Ｂを中心にシャフト９より離れる方向に曲折する。

これにより、ブロック２の先端部２Ｃの摩擦材７はシー
・フトを図示Ｙ方向に駆動される。

さらに、この状態で、圧電ユニット６ｄに通電すると、
ブロック３の先端部３Ｃの摩擦材８がシャフト９に押圧
される。従って、圧電ユニット６ａ、６ｂへの通電を遮
断しても、シャフト９はその位置で保持される。

以下、圧電ユニット６ｂを通電しブロック２でシャフト
９を保持した上で、圧電ユニット６ｄへの通電を遮断す
る。そして、上述した通電サイクルを繰り返すことで、
シャフト９がＹ方向に連続的に駆動される。

シャフト９をＹ方向とは逆に駆動するには、まず、圧電
ユニット６ｄに通電した状態で、圧電ユニット６ｃに通
電する。これにより、摩擦材８によりシ４・フト９をＹ
方向とは逆方向に駆動することができる。この状態で、
圧電ユニット６ｂに通電すれば、シャフト９をその位置
で保持することができる。

以上の作動は、例えばマイクロ・コンピュータにより制
御することができる。このマイクロ・コンピュータによ
り制御する際の通電波形の一例を第３図のタイミングチ
ャートに示す。

第３図において、駆動信号１．２．３をそれぞれ、圧電
ユニット６ｂ、６ａ、６ｄに通電すると、シ４・フト９
はＹ方向に駆動される。また、駆動信号１，２．３をそ
れぞれ、圧電ユニツ１−６ｄ、　　６ｃ、６ｂに通電す
ると、シャフト９はＹ方向とは逆方向に駆動される。　
これらの駆動信号１，２゜３の周期を変えることで、シ
ャフト９の駆動速度を変えることができる。

〔発明の効果〕

以上の如く、本発明によれば、圧電ユニットを利用して
物体を駆動することができる。さらに、繰り返し作動さ
せることで、所定の方向に物体を移動させることができ
る。また、上記通電の切換え速度を変えることで、駆動
速度を可変とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の駆動装置の一実施例を示す断面図、第
２図は第１図のｎ−ｎ断面を示す断面図、第３図は駆動
信号を示すタイミングチャートである。

Claims

【特許請求の範囲】

圧電素子をその厚み方向に複数個重ねて形成した圧電ユ
ニツトと、Ｓ字形状の駆動部材と、該Ｓ字形状駆動部材
の一つの開放部に配設された第１の圧電ユニツトと、前
記Ｓ字形状駆動部材の他方の開放部に配設された第２の
圧電ユニツトとを備え、前記第１の圧電ユニツトにより
前記駆動部材を一方向に曲折させ、また前記第２の圧電
ユニツトにより前記駆動部材を他方向に曲折させる駆動
装置。