TWI237439B - Driving device of a piezoelectric actuator - Google Patents

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TWI237439B
TWI237439B TW092128359A TW92128359A TWI237439B TW I237439 B TWI237439 B TW I237439B TW 092128359 A TW092128359 A TW 092128359A TW 92128359 A TW92128359 A TW 92128359A TW I237439 B TWI237439 B TW I237439B
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Kazuhisa Watanabe
Satoshi Enomoto
Hiroshi Enomoto
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Wac Data Service Co Ltd
Cdk Co Ltd
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Description

1237439 玖、發明說明: (一) 發明所屬之技術領域 本發明係關於一種壓電致動器之驅動裝置,特別是關於 一種切換複數之壓電致動器,可驅動以直接或間接安裝之 複數機構組件,而使各組件作機械動作之壓電致動器的驅 動裝置改良者。 (二) 先前技術 如第5圖所示,習用之壓電致動器1的構成,係在長方 形導電性板3之對向面,貼附以薄的壓電板5、7,各壓電 板5中,在未與板3接觸之對向面,設以電極5 a、7a,同 時’並把板3作爲共同電極。板3長度方向之一端(圖示左 端)係作單邊支持,而另一端(圖示右端)但爲開放端。在第 5圖中,未繪示壓電致動器1之支持構件(參照第6圖)。 此種壓電致動器1,對應於壓電板5、7之分極方向,例 如在正極端子P1與共同端子P3間(壓電板5之電極5a與 板3間)施加正電位” + ”時,板3即屈曲,例如依第5圖中 虛線所不位置,在開放端朝上方作變位。 另一方面,於共同端子P3與負極端子P2間(板3與另一 方之壓電板7的電極7a間)施加負電位時,即例如依同 圖中一點鎖線所示位置,在開放端朝下方作變位。 因此,壓電致動器1,係利用該種壓電現象而作屈曲運 動’可作爲各種之驅動源,例如作爲編織機之編成針的選 針驅動源等。 亦即,如第6圖所示,在細長、絕緣性之箱型箱體9內 -6- 1237439 ’於其一側壁9 a上,將上述複數之壓電致動器1 (圖中區分 爲1 a、1 b、1 C、1 d、1 e、1 f、1 g、1 h)的一端,依一定之間 隔作平行之配列而作單邊之支持,而作爲開放端之另一端 ’則係分別插入在箱體9對向側壁9b所設,具有餘隙之操 作孔1 1內,作爲機構組件而固定於該另一端之操作片j 3 ’係·以具有餘隙之方式由該操作孔1 1突伸於外。 以箱體9作支持之複數壓電致動器la〜lh(含操作片I” ’均爲相同,第7圖爲由箱體9之側壁91),亦即,由操作 片1 3之前端所見之箱體9視圖。 對該種複數壓電致動器1 a〜1 h,自電源部1 5介由控制 器1 7分別施加以正極、負極之直流驅動電壓時,各壓電致 動器1 a〜1 h即屈曲,因爲係使自箱體9之操作孔1 1突出 的操作片1 3變位,故藉該操作片1 3,乃令圖中未示之選 針桿(機構組件)動作。 因之,使用控制器1 7對複數之壓電致動器1 a〜1 h作尊區 動電壓的切換選擇,即可作爲例如編織機編成針之選針専區 動裝置使用。 關於該種壓電致動器之專利文獻,例如專利文獻1 (特_ 平 5-302251 號)者。 此外,以控制器1 7控制用於複數壓電致動器1 a〜1 h之 驅動電壓的構成,可如第8圖所示之構成例。 亦即,對應於複數之壓電致動器1 a〜1 h,使用串聯連接 之光電晶體(photo transistor)Ql 與 Q2 ; Q3 與 Q4 ; Q5 與 Q 6 ; Q 7與Q 8,自正極側電源線1 9介由電阻R 1連接於— 1237439 只光電晶體Q 1之集極,另一只光電晶體Q2之射極則經另 一電阻R2連接於負極側電源線2 1。 壓電致動器1 a中,正極端子P 1係連接於正極側電源線 1 9,負極端子P2連接於負極側電源線2 1,而兩個光電晶 體Q 1、Q 2之連接點,則連接於該壓電致動器1 a之共同端 子P3。 同樣的,光電晶體Q3〜Q8中,係分別介由電阻R3〜R8 連接於正極側與負極側電源線1 9、2 1,而壓電致動器1 b 〜1 d中,則分別連接光電晶體Q 3〜Q 8之連接點及正極側 或負極側電源線1 9、2 1。 又,對於串聯連接之光電晶體Q1及Q2、Q3及Q4、Q5 及Q6、Q7及Q8,對應且近接配置串聯連接之發光二極體 D1 及 D2、D3 及 D4、D5 及 D6、D7 及 D8。 藉切換控制部2 3,使該等發光二極體D 1〜D 8作選擇性 之通電發光,乃形成上述之壓電致動器的驅動裝置。 在第8圖中’由光電晶體Q1〜q8、發光二極體D1〜D8 、及切換控制部23,乃形成所述之控制器! 7。 又,在第8圖係爲了易於了解而作簡略之單線繪示,其 中’自切換控制部2 3以一條線作發光二極體d 1〜D 8之連 接,惟實際上,係對應各發光二極體D 1〜D 8作個別配線 者。 因此,複數之壓電致動器1 a〜1 d中,例如,把壓電致 動器1 a作ON驅動時,其開放端係朝上方變位,藉切換控 制部23 ’僅選擇發光二極體d 1作導通控制,而如該前端 - 8- 1237439 係朝下方變位時,則僅選擇發光二極體D2作導通控制。 同樣地,在其他之壓電致動器1 b〜1 d,亦選擇性的對發 光二極體D3或D4、D5或D6、D7或D8中之一只作導通 控制。 在上述構成之壓電致動器的驅動裝置中,連接於光電晶 體Q 1〜Q 8,及正極與負極側電源線1 9、2 1間之電阻R 1〜 R8,自光電晶體Q1與Q2、Q3與Q4、Q5與Q6、Q7與Q8 等中之一方切換至另一方時,該光電晶體Q1與Q2、Q3與 Q4、Q5與Q6、Q7與Q8之雙方,將產生因導通瞬間所致 之急劇電流變化,因而使驅動電流大增,亦抑制了驅動電 流流經光電晶體Q 1〜Q 8,因而具有令驅動裝置全體之消耗 電力不高之電流限制機能。 但是,上述之壓電致動器的驅動裝置,因用以令複數壓 電致動器1 a〜1 h ON係使用複數之光渭晶體q i〜q 8,此外 ,並連接有限制電流用之電阻R 1〜R 8等,則其組件數量 繁多,配線複雜,因而難以降低成本,亦難以提高生產性。 在正極側及極側電源線1 9、2 1中,在至控制器1 7之部 分,倘各插入以1個電流限制用之電阻,將可使用組件數 量減少,亦可使配線簡單,其理由如下述。 亦即,編織機之編成針的選針驅動裝置等,如使用此種 壓電致動器1 a〜1 h時,即可將該等編成針作快速之切換、 驅動,使編成針快速變位,因而可提升編成速度。 例如,在壓電致動器之ON控制同時,或之後,亦使另 一個壓電致動器1 b作ON控制,則因ON、OFF動作切換 -9- 1237439 可令時序甚爲短暫,而順次對壓電致動器la〜lh作ON、 OFF控制時,在瞬間流通有甚大之驅動電流,易使一個或 1對之電流限制用電阻的發熱量變大。 爲了避免該種狀況,即須使用消耗電力不大之高價電阻 ,但衡諸成本考量,仍不得不把消耗電力量大但價廉之電 阻R1〜R8分別插入連接於各壓電致動器la〜lh。 本案發明人乃就有關之壓電致動器la〜lh,深入探討是 否具有達成相同機能之等效電路。因而,本案發明人乃著 眼於使壓電致動器1 a〜1 h具有等效的作爲電容器之機能 ,令流通於壓電致動器1 a〜1 h之驅動電流,在Ο N控制之 後的較大電流立即遂行充電而可減少,經過某一段期間後 ,驅動電流即變小,同時亦使變化較小等觀點,結果確爲 可行’非但可減少電阻之數量,亦可作成可高速切換壓電 致動器la〜lh的構成,乃完成了本發明。 因爲本發明係爲了解決前述習用技術之問題,故在驅動 複數壓電致動器之驅動裝置中,減少了抑制驅動電流增大 之電阻數量’同時,亦可令複數壓電致動器作高速切換, 而可抑制裝置全體之消耗電力者。 (三)發明內容 爲了解決前述問題,本發明具有複數之壓電致動器,係 把壓電板貼附於板上所成,其具備複數壓電致動器,使直 接或間接連接於各該壓電致動器之機構組件作機械性之動 作;電源線’係引自電源部,而把驅動電壓施加於該各壓 電致動器之壓電板上;電流限制用之共同電阻,用以將送 -10- 1237439 往以串聯方式連接於該電源之壓電致動器壓電板的驅動電 流,限制在所定之範圍內;及控制器,係對電源線施加於 各壓電致動器壓電板之驅動電壓作順次性選擇之〇 N控制 而構成。 如是,複數之該等壓電致動器,係連接在經過共同電阻 後之電源部對向側的電源線上,該控制器係在施加驅動電 壓使壓電致動器之壓電板充電達6 0 %後,施加驅動電壓於 其次壓電致動器之壓電板上,而作ON控制者。 因之,關於該控制器,本發明可爲在把驅動電壓施加於 | 壓電致動器壓電板之驅動電壓施加中,將驅動電壓施加於 其次驅動之壓電致動器的壓電板作ON控制者。 又,在本發明,具有該共同電阻之電源部側,係連接控 制器,因而可令送往該等壓電致動器之壓電板的驅動電壓 作ON控制。 (四)實施方式:
以下,配合附圖說明本發明之實施例。又,與習用例相 同部分,以相同元件符號標示。 第1圖爲本發明壓電致動器之驅動裝置一實施例方塊圖 。在第1圖,複數之壓電致動器la、lb、lc、Id、le、If 、1 g及1 h,例如上述第5圖所示,係在導電性板3之對向 面貼附壓電板5、7,而在未接觸各壓電板5、7之對向表 面,設以電極5 a、7 a,同時,令板3形成作爲各壓電板5 、7之共同電極,如第6圖所示,該等壓電致動器係支持 在一箱體9(第1圖中未示)內。 -11- 1237439 又,第1圖中之壓電致動器1 d〜1 g未予繪出,其係與 1 a〜1 c狀況相同。 正極電源線1 9及負極電源線2 1,如上述第6圖所示, 係引自電源部1 5,可供應約+ 5 Ο V〜+ 1 Ο 〇 V之正極直流電源 及約_50V〜-100V之負極直流電源,在線路之途中,串聯 插入連接以共同電阻Ra及Rb。射極與集極成串聯連接之 光電晶體Q1與Q2、Q3與Q4、Q5與Q6、Q7與Q8,係對 應於壓電致動器1 a〜1 h作配置。
各光電晶體Ql、Q3、Q5、Q7之各集極,係連接於具有 共同電阻Ra之正極側電源線丨9,但不經由共同電阻Ra, 而係直接連接於電源部側。 光電晶體Q2、Q4、Q6、Q8之各射極,亦不經共同電阻 Rb而直接連接於電源線21。 光電晶體Q1與Q2、Q3與Q4、Q5與Q6、Q7與Q8之連 接點,係連接於壓電致動器1 a、1 b、1 c、〜1 h之共同端子 P3 〇
壓電致動器1 a、1 b、1 c、〜1 h之正極端子P 1,係連接 於電源線經過共同電阻Ra後之端子S a ;而在壓電致動器 1 a、1 b、1 c、〜1 h之負極端子P 2,則連接於電源線經過共 同電阻Rb後之端子Sb。 發光二極體D1與D2、D3與D4、D5與D6、D7與D8 則依順流向作串聯連接。 發光二極體D1與光電晶體Q1、發光二極體D2與光電晶 體Q2、發光二極體D3與光電晶體Q3、發光二極體D4與 光電晶體Q4、發光二極體D5與光電晶體Q5、發光二極體 -12- 1237439 D6與光電晶體Q6、發光二極體D7與光電晶體Q7、發光 二極體D8與光電晶體Q8,彼此間均互爲對應並作近接配 置。 該等發光二極體D1與D2、D3與D4、D5與D6、D7與 D 8連接於切換控制部2 5,藉該切換控制部2 5之切換控制 ,可令任何一發光二極體D1〜D8作切換而通電發光。 又,亦在第1圖中所示,以由切換控制部2 5之一條線連 接於發光二極體D1〜D8,但實際上,發光二極體D1與D2 、D3與D4、D5與D6、D7與D8等,係作對應方式之個別 配線,故可對發光二極體D 1〜D 8中之任何一個作選擇之 發光控制,此與第8圖所示狀況相同。 例如,切換控制部2 5僅選擇發光二極體D 1作導通控制 時,乃自發光二極體D 1之光作受光,光電晶體Q 1即作〇 N 動作,正極之驅動電壓係施加於壓電致動器1 a之壓電板 5 (第1圖未示),另一方面,負極之驅動電壓係施加於壓電 致動器1 a之壓電板7(第1圖未示),則正負極間即充電, 而其開放端(操作片13)乃朝上方變位。 倘切換控制部25選擇對發光二極體D1與D3作導通控 制,光電晶體Q 1與Q 3係作ON動作,壓電致動器1 a、1 b 之開放端(操作片13)亦朝上方變位。 因此,切換控制部2 5之特徵係可順序選擇的對發光二極 體D1〜D8作導通控制。 亦即,切換控制部2 5就複數之壓電致動器1 a〜1 h而言 ’如第3圖所示,係可在壓電致動器1 a上施加驅動電壓, 1237439 再依順序於壓電致動器1 b、1 C〜1 h上施加驅動電壓作ON 控制。 再者,切換控制部25在壓電致動器la(正確爲壓電板5 ' 7)充電達 70%時,即把驅動電壓施加於其次之壓電致動 器1 b令其作ON控制,而施加於壓電致動器1 b之驅動電 壓令其達70 %充電時,再把驅動電壓加諸於其次的壓電致 動器1 c作ON控制,之後,依相同方式作順序之循環控制。 第2圖爲各壓電致動器1 a〜1 h施加以驅動電壓時之充電 變化曲線圖。充電率達70%之時點T處,即開始控制施加 驅動電壓於次一個壓電致動器1 a〜1 h控制。 切換控制部2 5如施加於各壓電致動器1 a〜1 h之施加期 間(例如2 0 μ秒)經過後,即OFF控制個別或全體之施加驅 動電壓。 因之,各壓電致動器la〜lh係充電70%之後,至驅動電 壓施加爲OFF控制爲止之間,其次作ON控制之各壓電致 動器1 a〜1 h係一個一個的重複作ON控制,因之,重複性 ON控制之壓電致動器1 a〜1 h乃增加。 第1圖中之符號27爲控制器,係由上述之光電晶體Q 1 〜Q 8、發光二極體D 1〜D 8、切換控制部2 5所形成,該切 換控制部2 5,乃具有:順序選擇地切換控制,來自電源線 1 9、2 1將施加於各壓電致動器1 a〜1 h之壓電板的驅動電 壓之其他機能。 其次,就此種壓電致動器之驅動裝置,說明依順序對壓 電致動器1 a〜1 h作控制之實施例。 1237439 切換控制部2 5,例如,係選擇地僅對發光二極體D 1作 導通控制,則光電晶體Q 1爲作ON動作,經共同電阻Ra 後之正極側驅動電壓,係由電源線1 9加諸於壓電致動器 1 a,其開放端乃朝上方變位。 切換控制部25對壓電致動器la之充電達70%的期間過 後,發光二極體D 3亦控制爲導通,光電晶體Q 3亦作Ο N 動作。 如是,經共同電阻Ra後之正極側驅動電壓,係由電源線 1 9施加於壓電致動器1 b,令其朝上方變位。 此狀況中,如第3圖所示,在較慢作屈曲運動之壓電致 動器1 b的動作開始時點處,之前已開始動作之壓電致動器 1 a的屈曲驅動亦仍持續中。 當壓電致動器1 b之充電達7 0 %時,切換控制部2 5即對 發光二極體D5作ON之導通控制,而在光電晶體Q5作OFF 動作時,壓電致動器1 c亦重複作屈曲驅動。以下係往復作 該種動作。 依此種方式之本發明壓電致動器的驅動裝置,其構成爲 :於正極側與負極側電源線1 9、2 1之途中,串聯插入以電 流限制用之共同電阻Ra、Rb ;對應複數壓電致動器1 a〜;[h 、成串聯連接之光電晶體Q1與Q2、Q3與Q4、Q5與Q6 、Q7與Q8中,將光電晶體Ql、Q3、Q5、Q7之一端,連 接於正極側電源線1 9,該共同電阻R a之電源部側,而光 電晶體Q 2、Q 4、Q 6、Q 8之一端,亦連接於負極側電源線 2 1之共同電阻Rb之電源部側上;將壓電致動器i a、1 b、 1237439 lc、〜lh之共同端子P3,連接於光電晶體Q1與Q2 Q4、Q5與Q6、Q7與Q8之連接點,再者,將各正 P 1及負極端子P2,分別連接於引自電源部並經由該 阻Ra、Rb之電源線所設之Sa、Sb端子上。 因之,把發光二極體D 1〜D 8對應於光電晶體I 作近接配置,特別是,導通控制具有切換控制部25 二極體D 1〜D 8而施加控制對應之壓電致動器1 a〜 動電壓,如經過朝該壓電致動器1 a〜1 h之充電率達 具有可將對應於其次壓電致動器之la〜lh之發光 D 1〜D 8作重複導通控制之機能。 如是,以複數之壓電致動器1 a〜1 h而言,把驅動 施加開始點作順序性之延遲,乃可回避各壓電致動 1 h之較大驅動電流期間,而減少爲幾可忽視之微小 度’再把驅動電壓施加於次一個壓電致動器1 a〜1 h 依此,即難以增大全體之驅動電流,以兩個限制 之共同電阻Ra、Rb即可取代複數壓電致動器ia〜 一個均用一個電流限制用之電阻R 1〜R 8,因而可使 單化,並降低成本,提高生產性。 又,亦可作成爲,於複數壓電致動器1 a〜1 h中, 部分壓電致動器之ON控制狀態下,作次一 0N控制 致動器lb的ON控制。 因此,一方面可縮短0 N動作切換之時序,順序 電致動器la〜lh之ON,另一方面使全體之複數壓 器1 a〜1 h的動作速度高速化,因而可使編織機的編 、Q3與 極端子 共同電 Q 1 〜Q8 的發光 1 h的驅 i 70%, 二極體 電壓之 器1 a〜 電流程 上。 電流用 1 h,每 配線簡 於其一 之壓電 控制壓 電致動 成針的 1237439 編成速度提高,且裝置全體之消耗電力亦不致提升者。 亦即,依本發明之壓電致動器的驅動裝置,可減少組件 數量,可使配線簡單化,可降低成本,並可提高生產性, 同時,亦可使複數壓電致動器la〜lh之切換動作高速化者。 又者,依上述之構成,各壓電致動器la〜lh中,在正極 之驅動電壓與負極之驅動電壓作切換之際,大部分係進行 充電,故不致流通大量之驅動電流,藉該1對2個之共同 電阻Ra、Rb,可獲致抑制切換時之電流增大的效果。 因此,依本發明,藉控制器1 7對複數壓電致動器1 a〜 % lh作切換動作之時序,乃可不局限在一個壓電致動器之壓 電板充電達70%之期間過後的時點上。 此即,在壓電致動器1 a〜1 h之壓電板充電達7 0 %之後, 例如’可能直到充電達80%之充電完了的時點上,方對其 次ON控制壓電致動器開始施加驅動電壓。爲此,乃最好 形成有該切換控制部2 5 (控制器1 7 )。 在1套壓電致動器la〜lh之ON控制中,倘另一套壓電 致動器1 a〜1 h亦作ON控制之時序,就壓電板之充電率而 f S ’各複數壓電致動器1 a〜! h之驅動電流,在施加驅動電 壓後’因在渡過最大後即急激減少,故該充電率達6 0 °/。之 後’即可達成本發明之目的。 惟’就確保穩定動作之觀點而言,充電率以至少7 〇 %較 佳’雖消耗電力略有增加,但利多於弊,其中之時序可予 變化’利用切換控制部25即可達成之。 但是’如第4圖所示之另一實施例,本發明之壓電致動 -17- 1237439 器的驅動裝置可爲把光電晶體Q 1、Q 3、Q 5 有共同電阻Ra,藉由與電源部相對側的端= 電源線19上,另,光電晶體Q2、Q4、Q6、 共同電阻Rb,藉由與電源部的反對側的端= 電源線2 1。依此方式之連接,亦可達相同於】 當然,如上述,倘把光電晶體Q 1〜Q 8連 負極側經過共同電阻Ra、Rb之電源部側,而 體Q1〜Q8(壓電致動器la〜lh)作切換時, Q 1〜Q8之電源電壓變動的影響較小,且動 較佳。 又,在本發明,就施加驅動電壓作控制之 而言,可在把驅動電源OFF狀態至切換後爲 特別是,同一壓電致動器1 a〜1 h中,正極 極驅動電壓兩者之間作切換時,可構成爲使 器1 a〜1 h作上下之屈曲變位,惟切換時,成 電晶體Q1與Q2、Q3與Q4、Q5與Q6、Q7 間之ON狀態而易流通較大之驅動電流。 爲了抑制該種大電流,依OFF動作,即足 驅動電壓低下,故須施加逆電位之驅動電壓 在使驅動電源OFF狀態作切換後’方作驅動 上述之各壓電致動器la〜lh的構成可爲扫 可僅爲壓電板3與5之構成’或把複數之壓 在板上之構成,而用以支持該等構成之箱體 僅爲上述形式之構成。 、Q7連接於具 F S a的正極側 Q 8連接於具有 F* S b之負極側 寒1圖之效果。 接在正極側及 丨在該等光電晶 對於光電晶體 F易穩定,自屬 該壓電致動器 ,止加以改變。 :驅動電壓與負 同一壓電致動 串聯連接之光 與Q 8,將因瞬 使正極及負極 ,基此觀點, 甚有效用。 E意方式,例如 電板3、5積層 9,亦不局限 1237439 本發明中,用以把來自電源線之驅動電源 致動器1 a〜1 h作切換之控制器2 7的切換機 不限定僅針對上述之發光二極體D1〜D8與: Q 8的組合,亦可爲一種無接點作切換之電晶 作ON、OFF之切換。爲此,倘構成爲切換控 又,倘爲發光二極體D1〜D8與光電晶體( 構成,容易在電源線1 9、2 1與控制器1 7側 狀態,則其動作較易穩定。 此外,電源部1 5之構成亦爲任意性,所須 壓與負極電壓,其中任何一者均可作爲驅動 依上述說明之本發明,係具有··壓電致動 電板貼附於板材;電源線,係引自電源部, 壓施加於該等壓電致動器之壓電板;共同電 源線作串聯連接,用以將送往該等壓電致動 動電流,限制在所定之範圍;及控制器,係 電源線,送往各壓電致動器壓電板之驅動電 順次選擇性的ON控制所構成,該等壓電致 電源部經過共同電阻之後的電源線上,該控 施加該驅動電壓令壓電致動器之壓電板充電 即可將驅動電壓施加於其次驅動之壓Μ致動 以作ON控制之機能。 因之,依本發明,乃具有可減少組件數量 、降低成本、提高生產性等優點,同時,復 電致動器,其雙方之切換動作速度高速化, 對複數之壓電 構,其構成並 光電晶體Q 1〜 ί體,單就電源 制部2 5尤佳。 )1〜Q 8之組合 之間形成絕緣 構成之正極電 用。 器,其係將壓 用以將驅動電 阻,係和該電 器壓電板之驅 用以將來自該 壓的施加,作 動器係連接在 制器係具有在 達6 0 %之後, 器的壓電板上 、配線簡單化 可使複數之壓 故亦可抑低裝 1237439 置全體之消耗電力。 又,該控制器係具有:在施加驅動電壓於一個壓電致動 器的驅動電壓施加中,可將該驅動電壓施加於其次驅動之 壓電致動器作ON控制的機能,故可使複數壓電致動器之 切換速度達更進一步的高速化。 此外,該控制器係接於該共同電阻靠近電源部之一側上 ’用以將送往該等壓電致動器壓電板之驅動電壓作ON控 制,此種構成在對送往壓電致動器壓電板之驅動電壓作切 換時,該控制器不易受電源電壓變動之影響,可使該控制 器之動作穩定。 產業上之利用可能性 有關本發明之壓電致動器的驅動裝置,並不僅限用於上 述編織機之編成針驅動,亦可應用於列表機中之噴墨驅動 源或點針頭(dot wire)之驅動源等,只要是設備之機構組件 ,以直接或間接連接於具有壓電板之複數壓電致動器之各 該壓電致動器,而可作機械性之動作者,均可以之作爲驅 動源。 (五)圖式簡單說明 第1圖爲本發明壓電致動器之驅動裝置實施例電路方塊 圖。 第2圖爲壓電致動器之充電特性例曲線圖。 第3圖爲本發明壓電致動器之驅動裝置切換動作說明波 形圖。 第4圖爲本發明壓電致動器之驅動裝置另一實施例電路 方塊圖。 -20- 1237439 第5圖爲一般構成之壓電致動器剖面圖。 第6圖爲壓電致動器應用例剖面圖。 第7圖爲第6圖主要部分側面圖。 第8圖爲習用壓電致動器之驅動裝置電路方塊圖 主要部分之代表符號說明: 1 壓 電 致 動 器 3 板 5 壓 電 板 7 壓 電 板 9 箱 體 11 操 作 孔 13 操 作 孔 15 電 源 部 17 控 制 器 19 正 極 側 電 源 線 2 1 負 極 側 電 源 線 23 切 換 控 制 部 25 切 換 控 制 部 27 控 制 器 Q 1〜 Q8 光 電 晶 體 D 1〜 D8 發 光 二 極 體 1 a〜 1 h 壓 電 致 動 器 P 1〜 P3 端 子 S a〜 Sb 端 子 Ra、 Rb 共 同 電 阻 -21-

Claims (1)

1237439 拾、申請專利範圍: 第9 2 1 2 8 3 5 9號「壓電致動器的驅動裝置」專利案 (2005年5月6日修正) 1 . 一種壓電致動器的驅動裝置,該壓電致動器係將壓電板 貼附於一板上所成之複數壓電致動器, 其特徵爲具備:複數壓電致動器,可令直接或間接連 接於各該壓電致動器之機構組件機械式地動作; 電源線,係自電源部而延伸者,用以將驅動電壓施加 於該等各壓電致動器之壓電板上; 電流限制用之共同電阻,係串聯連接於該電源線,用 以將流至該各壓電致動器壓電板之驅動電流限制在所定 之範圍;及 控制器,係用以對由該電源線加諸於該各壓電致動器 壓電板之驅動電壓順次選擇性的作ON控制;且 複數之該各壓電致動器係於具有該共同電阻的該電源 部的相反側與該電源線連接, 該控制器係具有施加該驅動電壓令該壓電致動器之壓 電板充電達60%以後,在對該壓電致動器的壓電板施加 驅動電壓中,在其次驅動之該壓電致動器的壓電板上, 施加以該驅動電壓以作ON控制之機能。 2 ·如申請專利範圍第1項之壓電致動器的驅動裝置,其中 該控制器係對施加到該壓電致動器的壓電板之該驅動電 壓執行ON控制,該壓電致動器係與具有前述共同電阻 的前述電源部側連接。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004055966A1 (ja) * 2002-12-16 2004-07-01 Wac Data Service Co.,Ltd. 圧電アクチュエータの駆動装置
WO2011158155A2 (en) * 2010-06-15 2011-12-22 Aito B.V. An apparatus and method for reducing energy consumption in monitoring means of a plurality of piezoelectric components
DE102013009646A1 (de) * 2013-06-08 2014-12-11 Festo Ag & Co. Kg Piezoelektrische Aktoreinrichtung

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4688536A (en) * 1985-06-28 1987-08-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Drive circuit for an electrostrictive actuator in a fuel injection valve
US4939401A (en) * 1989-07-17 1990-07-03 General Electric Company Method and system for activation of a piezoelectric bender switch
JP2909150B2 (ja) 1990-06-05 1999-06-23 富士通株式会社 圧電素子駆動方法および圧電素子駆動回路
JP2683982B2 (ja) * 1992-04-21 1997-12-03 ワックデータサービス 株式会社 圧電体の三点支持方法
JPH07141028A (ja) * 1993-11-17 1995-06-02 Toyo Electric Mfg Co Ltd 圧電アクチュエータ制御装置
JPH08218255A (ja) * 1995-02-09 1996-08-27 Wac Data Service Kk 圧電アクチュエータの制御方式
JPH10773A (ja) * 1996-06-18 1998-01-06 Brother Ind Ltd 圧電素子の駆動回路
US6045209A (en) * 1996-08-20 2000-04-04 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Circuit for driving ink-jet head
JP2000184759A (ja) * 1998-12-10 2000-06-30 Canon Inc 振動型アクチュエ―タ駆動装置
DE19927087A1 (de) * 1999-06-15 2000-12-21 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Laden und Entladen mehrerer piezoelektrischer Elemente
DE60011038T2 (de) * 2000-04-01 2005-07-21 Robert Bosch Gmbh Zeit und Fall-kontrolliertes Aktivierungssystem für die Aufladung und die Entladung von piezoelektrischen Elementen
JP4714979B2 (ja) 2000-10-10 2011-07-06 パナソニック株式会社 インクジェットプリンタにおけるヘッド駆動回路
JP4604356B2 (ja) * 2001-01-23 2011-01-05 株式会社デンソー ピエゾアクチュエータ駆動回路および燃料噴射装置
EP1470921A1 (en) * 2002-01-28 2004-10-27 Sharp Kabushiki Kaisha Capacitive load driving circuit, capacitive load driving method, and apparatus using the same

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