JPS6387186A - 回転運動発生機構 - Google Patents

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〕 本発明は回転運動発生機構、特に微小角度きざみの回転
を発生させるのに好適な回転運動発生機構に関する。

〔従来の技術〕

従来，予め定めた角度きざみで回転運動を発生する回転
運勢発生機構として、パルスモータが使用されている．
パルスモータは、一つの磁励パルス毎に予め定めた角度
だけ回転し、励磁パルスの個数に比例した回転角度を得
ることができる。回転の角度きざみは固定子の磁極数を
増やすことにより小さくできるが、磁極数の増加には限
度があるので、更に小さな角度きざみを得るにｒｉｉ車
機構などで減速させる必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の回転運動発生機構すなわちパルスモータ
でｒｉ、微細加工装置や光学機器などにおける微小角度
きざみの回転駆動手段として使用する場合に、固定子を
多極化すると共に、歯車などの減速機構に連結する必要
がある。この結果、パルスモータの構造が複雑化し、減
速機構の併設とあいまって全体が大形化し高価格化する
上に、消費電力も大きくなるという問題点がある。

本発明の目的は、上述の問題点を解決し従来よりも小形
、低価格、且つ低消費電力で微小角度きざみの回転を発
生し得る回転運動発生機構を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の機構は、中心部に設けた軸受の周りに回転可能
な回転子と、所定箇所に設けた複数の取付部と各該取付
部に一端を固定してあシ駆動時に中心部に対し直交する
向きの寸法歪を発生する第１のセラミック素子と各該第
１のセラミック素子が発生する前記寸法歪を前記回転子
に伝達するための接触子とを前記回転子に対向する面に
有しており前記接触子の各頂部を前記回転子の面に当接
させて取付けた駆動子と、駆動時に前記接触子の前記回
転子図への押圧力を増大させる向きの寸法歪を発生する
第２のセラミック素子とを、備えて−る。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明するつ第１図
および第２図はそれぞれ、本発明の一実施例を示す分解
斜視図および側面図である０円板状の回転子１ｖＣｒｉ
、中心部に軸受１０を装潜し、ボルト７を通すための孔
を設けである。駆動子２には、回転子１と対向している
面上に取付部２０を２箇所設け、中心部にボルト７の先
端部のねじと噛合うねじ孔を設けである。取付部２０ｉ
Ｃｄ。

回転駆動用の７クチユエータであるセラミック素子２１
および２２を、長手方向が中心部に対し直交する向きに
なるよう、固看しである。セラミック素子２１および２
２の各先端から予め定めたギャップだｉｒｊ離れた位置
には、動作時に回転子１の下面に当接させるだめの接触
子２３および２４を設けである。各接触子２３および２
４の根元には。

屈曲可能なヒンジを形成しである。駆動子２の下方に配
設した結合子３．セラミック素子４、およびペース５は
それぞれ、中心部にボルト８を通すための孔を設けであ
る。また、ボルト８の先端のねじと噛合うねじ孔を、駆
動子２および結合子３に設けておく。ボルト７を回転子
１の孔に通して、先端部のねじを駆動子２のねじ孔に締
付け、接触子２３および２４の各頂部が回転子１の下面
に当接するよう組立てる。またボルト８をベース５およ
びセラミック素子４の各孔に通し、先端部のねじを結合
子３および駆動子２の各ねじ孔ＶＣ締付けて、第２図に
示すごとく一体に組立てる。本実施例では、駆動子２に
取付部２０を２塾所設け、各取付部２０にアクチュエー
タのセラばツク素子２１および２２を取付けであるが、
取付部を３箇所以上設けてそれぞれにアクチュエータを
取付けても良い。また、駆動子２および結合子３は、一
体化しても良い。

駆動時には、所定の周期をもつパルス列を駆動電圧とし
て、セラミック素子４と、セラミック素子２１（またｒ
！２２）とに印加する。この駆動電圧に応じて、セラば
ツク素子４は、矢印Ａの向きの寸法歪の撮動を発生する
。これに伴って、駆動子２には、破巌ａで示すように、
ボルト８で締付けられている中心部で殆んどゼロ振幅で
、中心部から離れるにつれて増大する振１ｔ！ｉｊｉを
もつような、振動が伝達される。この駆動子２の振動に
より、接触子２３および２４の回転子ｌ下面に対する押
圧力が増大した時に、セラミック素子２１（またｒｉ２
２）が矢印Ｂの向きの寸法歪を発生し、先端が接触子２
３（またｒｉ２４）に当接してヒンジを屈曲させる。こ
れに伴って、接触子２３（または２４）の頂部から回転
モーメントを与えられ、回転子ｌが矢印Ｃで示す向き（
またはその逆向き）に回転する。駆動電圧の１パルス毎
に回転子１には微小角度の回転を生じ、パルス数に比例
した回転角度を得ることができる。

第３１ｋｌ（ａ）および（ｂ）ｒｉ木本実施例中セラミ
、り素子の構成例を示す側面図である。同図（ａ）のセ
ラミ、り素子２１（あるいｒｉ２２）は、セラミック材
の層を、内部電極３０を介在させて長手方向に多数積層
した構造を有し、両側面に設けた各電極３１には、内部
電極３０を交互に接続しである。両電極３１に接続した
リード３２間に駆動電圧を印加すると、内部電極３０相
互間にその駆動電圧が印加され、セラミック材の電歪縦
効果によシ矢印Ｂの向きの寸法歪が発生する。同図１ｂ
ｌのセラクック素子４も、内部電極４０を介設したセラ
ミック材の積層構造を有し、一対の電極４１に内部電極
４０を交互に接続しである。両電極４１に接続したＩＪ
−ド４２間ＶＣ駆動蒐圧を印加すると、矢印Ａの向きの
寸法歪が発生する。

このような積層構造をもつセラばツク素子は。

低電圧で駆動でき、更に電気−機械変換効率の良い縦効
果を利用しているので、駆動時の消費電力が少くて済む
という利点がある。

以上の説明から明らかなように本実施例では、従来のよ
うな余分の減速機構を要せずに、回転子１に所望の向き
の微小角度きざみの回転を与えることができ、小形化、
低消費電力化を達成し得る。

また駆動電圧として複数パルスを与えることにより、パ
ルス数に比例した回転角度を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明には、従来よりも小形、低価
格、且つ低消費電力で微小角度きざみの回転を発生し得
る回転運動発生機構を実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す分解斜視図、第２図、第
３図（ａ）および（ｂ）ｒｉおのおの本発明の実施例を
示す側面図である。 １・・・・・・回転子、１０・・・・・・軸受、２・・
・・・・駆動子。 ２０・・・・・・取付部、２１．２２・・・・・・セラ
ミック素子、２３．２４・・・・・・接触子、３・・・
・・・結合子、４・・・・・・セラミック素子、５・・
・・・・ベース、７．８・・・・・・ボルト、３０．４
０・・・・・・内部電極、３１．４１・・・・・・電極
、３２　．４２・・・・・・リード。 第２図 （ｂ） 端３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　中心部に設けた軸受の周りに回転可能な回転子と、所
   定箇所に設けた複数の取付部と各該取付部に一端を固定
   してあり駆動時に中心部に対し直交する向きの寸法歪を
   発生する第１のセラミック素子と各該第１のセラミック
   素子が発生する前記寸法歪を前記回転子に伝達するため
   の接触子とを前記回転子に対向する面に有しており前記
   接触子の各頂部を前記回転子の面に当接させて取付けた
   駆動子と、駆動時に前記接触子の前記回転子面への押圧
   力を増大させる向きの寸法歪を発生する第２のセラミッ
   ク素子とを、備えていることを特徴とする回転運動発生
   機構。