WO2010131694A1 - アクチュエータ装置 - Google Patents

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plate
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piezoelectric element
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篤彦 平田
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株式会社村田製作所
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    • 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
    • H02N2/021—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors using intermittent driving, e.g. step motors, piezoleg motors
    • H02N2/025—Inertial sliding motors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
    • A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
    • A61M5/145—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons
    • A61M5/1452—Pressure infusion, e.g. using pumps using pressurised reservoirs, e.g. pressurised by means of pistons pressurised by means of pistons

Definitions

  • the present invention relates to an actuator device, and more particularly to an actuator device using a piezoelectric element as a drive source.
  • Patent Document 1 describes a bimorph type actuator device using bending vibration of a piezoelectric element.
  • this actuator device uses flexural vibration, it has problems that the driving force is small and it is difficult to reduce the size and thickness.
  • Patent Document 2 describes an actuator device comprising an electromechanical conversion element in which a sheet of a piezoelectric material such as PLZT having electrodes formed on both surfaces is wound and a hollow shaft center portion is filled with a synthetic resin.
  • a sheet of piezoelectric material such as PLZT having electrodes formed on both surfaces is wound and a hollow shaft center portion is filled with a synthetic resin.
  • an object of the present invention is to provide a compact and thin actuator device.
  • an actuator device includes: A base plate and a pressure plate arranged to face each other at a predetermined interval; A plate-like piezoelectric element that is sandwiched between the base plate and the pressure plate and expands and contracts in the plane direction with the application of a voltage; A friction member that is movable in synchronization with one end of the piezoelectric element in a state of being pressed against at least one of the base plate or the pressure plate; It is provided with.
  • the piezoelectric element becomes a moving part, or the base plate and the pressure plate become the moving part by the operation of the piezoelectric element in the d31 mode.
  • a flat piezoelectric element that expands and contracts in the plane direction with the application of voltage is sandwiched between the base plate and the pressure plate, a compact and thin shape can be achieved.
  • FIG. 1 It is a disassembled perspective view which shows the actuator apparatus which is 1st Example. It is a side view which shows the actuator apparatus which is 1st Example. It is a side view which shows the moving part of the actuator apparatus which is 1st Example. It is operation
  • the actuator device 1 includes a base plate 10, a pressure plate 15, plate-like piezoelectric elements 20 ⁇ / b> A and 20 ⁇ / b> B, and the piezoelectric elements 20 ⁇ / b> A and 20 ⁇ / b> B. Inserted reinforcing plate 25, friction plates 30A, 30B bonded and fixed to the surface of one end of piezoelectric elements 20A, 20B, weight 35 attached to the other end of piezoelectric elements 20A, 20B, The spacer 36 is interposed between the base plate 10 and the pressure plate 15.
  • the piezoelectric elements 20A and 20B are formed by forming electrodes on the front and back surfaces of a single plate having a band shape, and are bonded to the front and back surfaces of a reinforcing plate 25 made of a thin plate material made of brass. The end of the reinforcing plate 25 protrudes from the other end of the piezoelectric elements 20A and 20B, and a weight 35 is attached to the protruding portion.
  • the pressure plate 15 is fixed to the base plate 10 at two locations with stoppers X such as screws or caulking with the piezoelectric elements 20A and 20B interposed therebetween. That is, the piezoelectric elements 20A and 20B are sandwiched between the base plate 10 and the pressure plate 15 with a predetermined elastic force via the friction plates 30A and 30B.
  • the pressing plate 15 is formed with two slits 16 parallel to the longitudinal direction of the piezoelectric elements 20A and 20B, thereby maintaining a predetermined constant spring property. With this spring property, the piezoelectric elements 20A and 20B are elastically sandwiched between the base plate 10 via the friction plates 30A and 30B.
  • the elastic pressure contact force with respect to the piezoelectric elements 20 ⁇ / b> A and 20 ⁇ / b> B is adjusted by the thickness of the spacer 36.
  • the polarization directions of the piezoelectric elements 20A and 20B are opposite to each other with the reinforcing plate 25 sandwiched between them as shown by arrows in FIG. 3, and the drive wiring 41 is connected to the electrode on one side through the reinforcing plate 25. 42 is connected to the electrode on the other side.
  • the piezoelectric elements 20A and 20B are used as actuators using a d31 mode that is displaced in a direction perpendicular to the voltage application direction. That is, when an electric field acts in the polarization direction, the piezoelectric elements 20A and 20B expand and contract in the thickness direction and expand and contract in the plane direction. When extending in the thickness direction, it contracts in the surface direction, and when contracting in the thickness direction, it extends in the surface direction.
  • the piezoelectric elements 20A, 20B are gradually contracted when charged at low speed from the normal state shown in FIG. 4A, and the weight 35 is applied to the friction plates 30A, 30B. Approach (see FIG. 4B).
  • the piezoelectric elements 20A and 20B rapidly expand, the weight 35 does not move due to its own inertia, and the friction plates 30A and 30B slide between the base plate 10 and the pressure plate 15. (See FIG. 4C).
  • the piezoelectric elements 20A and 20B contract gradually, and the weight 35 approaches the friction plates 30A and 30B (see FIG. 4D). By repeating the above operation, the weight 35 moves to the left in FIG.
  • the piezoelectric elements 20A and 20B, the reinforcing plate 25, the weight 35, and the friction plates 30A and 30B are moving parts, and the base plate 10, the pressure plate 15, and the spacer 36 are fixed parts.
  • first example see FIG. 5
  • second example see FIG. 6
  • drivers for the piezoelectric elements 20A and 20B will be described. Note that the first example and the second example shown below are merely examples, and drivers having other configurations can be used.
  • the first example of the driver is composed of switches SW1 and SW2, a diode D1 for preventing backflow, constant current diodes CRD1 and CRD2, relays R1 to R4, a power source S, and a capacitor C as shown in FIG. It is configured.
  • the switches SW1 and SW2 are composed of a transistor circuit that performs a switching operation and a driving circuit thereof.
  • the relays R1 to R4 are for switching the traveling direction of the actuator device 1, and are constituted by photo moss relays or the like.
  • the constant current diodes CRD1 and CRD2 determine the current value during low speed charging.
  • the actuator device 1 When the actuator device 1 is operated in the forward direction shown in FIG. 4, as shown in FIG. 5A, the relays R1 and R4 are opened and the relays R2 and R3 are closed. Then, the switches SW1 and SW2 are opened and closed almost simultaneously by a pulse signal having an appropriate duty ratio.
  • the switches SW1 and SW2 When the switches SW1 and SW2 are turned on, the piezoelectric elements 20A and 20B are rapidly charged.
  • the switches SW1 and SW2 When the switches SW1 and SW2 are turned off, the piezoelectric elements 20A and 20B are charged in the reverse direction, but this charging is performed slowly through the constant current diodes CRD1 and CRD2.
  • the actuator device 1 operates in the forward direction by repeatedly turning on and off the switches SW1 and SW2.
  • the relays R2 and R3 are opened, the relays R1 and R4 are closed, and the switches SW1 and SW2 are set to an appropriate duty. They can be opened and closed almost simultaneously by a ratio pulse signal.
  • the second example of the driver is composed of switches SW11 to SW18, diodes D11 and D12 for preventing backflow, constant current diodes CRD11 to CRD14, a power source S, and a capacitor C as shown in FIG. Yes.
  • the switches SW11 to SW18 are composed of a transistor circuit that performs a switching operation and a driving circuit thereof.
  • the constant current diodes CRD11 to CRD14 determine the current value during low speed charging.
  • the switches SW11, SW12, SW15, SW16 are opened, and the switches SW14, SW17 are closed. Then, the switches SW13 and SW18 are opened and closed almost simultaneously by a pulse signal having an appropriate duty ratio.
  • the switches SW13 and SW18 are turned on, the piezoelectric elements 20A and 20B are rapidly charged.
  • the switches SW13 and SW18 are turned off, the piezoelectric elements 20A and 20B are charged in the reverse direction, but this charging is performed slowly through the constant current diodes CRD14 and CRD12.
  • the actuator device 1 operates in the forward direction.
  • the piezoelectric elements 20A and 20B are set by setting the duty ratio of the pulse signal so that the switch-on time during driving is short and the off-time is long. A voltage close to a triangular waveform is applied.
  • the input pulse to the driver is a pulse voltage of a frequency of 21.3 kHz having a predetermined duty ratio. Since the frequency is 20 kHz or more, it exceeds the human audible band. It cannot be heard as noise.
  • the waveform of the voltage applied to the piezoelectric elements 20A and 20B is as shown in FIG. In this example, the applied voltage has a voltage difference of 36V, and the power supply voltage is 18V because of the H-bridge drive.
  • the driver can be configured at low cost.
  • a potential difference twice the power supply voltage can be applied to the piezoelectric elements 20A and 20B, and the power supply voltage can be kept low.
  • the piezoelectric elements 20A and 20B are made of a piezoelectric ceramic material such as lead zirconate titanate, and electrodes are formed on the front and back surfaces of a ceramic single plate.
  • the reinforcing plate 25 and the weight 35 are made of brass and need to be appropriately insulated.
  • the base plate 10 and the pressure plate 15 are made of stainless steel, and the surface facing the friction plates 30A, 30B is subjected to a curing process and / or a lubrication process. For example, heat treatment is performed after electroless nickel plating. Hard chrome plating may be given.
  • the friction plates 30A and 30B are made of stainless steel, and the surface is coated. For the coating treatment, diamond-like carbon or a composite film of fluororesin and nickel can be suitably used.
  • the base plate 10 is 0.4 mm
  • the friction plates 30A and 30B are each 0.05 mm
  • the piezoelectric elements 20A and 20B are each 0.15 mm
  • the reinforcing plate 25 is 0.1 mm
  • the pressure plate 15 Is 0.3 mm
  • the actuator device 1 has a thickness of 1.2 mm.
  • the holding force is 300 gf
  • the driving force is 70 gf
  • the moving speed is 9 mm / s.
  • the compact and thin actuator device 1 in which the piezoelectric elements 20A and 20B and the weight 35 serve as moving parts can be obtained by the operation of the piezoelectric elements 20A and 20B in the d31 mode.
  • the piezoelectric elements 20A and 20B are in pressure contact with the base plate 10 and the pressure plate 15 via the friction plates 30A and 30B, the piezoelectric elements 20A and 20B are mechanically protected by the friction plates 30A and 30B.
  • the mass constituting the moving body is concentrated on the weight 35, so that the inertia effect of the weight 35 can be increased, the driving force can be increased, and the driving voltage can be decreased.
  • the moving amount of the weight 35 can be increased by making the areas of the main surfaces of the pressure plate 15 and the base plate 10 larger than the areas of the main surfaces of the friction plates 30A and 30B.
  • the friction plate 30B pressed against the base plate 10 and the friction plate 30A pressed against the pressure plate 15 have different areas, and the smaller friction plate 30A is provided to overlap the larger friction plate 30B in plan view. It may be done. Thereby, contact sliding at the end of the friction plate 30B can be prevented, and reliable surface contact with the base plate 10 and the pressure plate 15 can be ensured.
  • the operation is stabilized by making the area of the friction plate 30A in pressure contact with the pressure plate 15 smaller than that of the friction plate 30B in pressure contact with the base plate 10.
  • the pressure plate 15 pressurizes the friction plates 30A and 30B with its own spring property, no separate elastic member is required, and the actuator device 1 is further reduced in size and height.
  • the structure in which the weight 35 is fixed to the end portion of the reinforcing plate 25 also contributes to a reduction in the height of the apparatus.
  • the piezoelectric elements 20A and 20B are fixed to the reinforcing plate 25, the mechanical strength can be reinforced even if the piezoelectric elements 20A and 20B are thinned, and cracking of the piezoelectric elements 20A and 20B can be prevented.
  • the two piezoelectric elements 20A and 20B are fixed to the front and back surfaces of the reinforcing plate 25, and the polarization directions thereof are opposite to each other across the reinforcing plate 25, so that the voltage is applied in parallel to the two piezoelectric elements 20A and 20B. By applying, the driving voltage can be reduced.
  • the surface of the base plate 10 and / or the pressure plate 15 that is in contact with the friction plates 30A and 30B is subjected to a curing process and / or a lubrication process to achieve smooth movement and improve durability. To do. Further, since the friction plates 30A and 30B are bonded and fixed to the piezoelectric elements 20A and 20B, the vibrations of the piezoelectric elements 20A and 20B are directly transmitted to the friction plates 30A and 30B, so Drive becomes possible.
  • the weight 35 is provided, but the weight 35 is not always necessary. Providing the weight 35 is preferable because the weight 35 functions as an inertial body with the fulcrum 35 serving as a fulcrum, so that a larger amount of movement can be obtained.
  • the second embodiment has basically the same configuration as the first embodiment except that a weight 35 attached to the other end of the piezoelectric elements 20A and 20B is used.
  • the support portion 37 is used.
  • the support portion 37 and the piezoelectric elements 20A and 20B serve as fixed portions, and the base plate 10, the pressure plate 15, and the spacer 36 serve as moving portions.
  • the movement form is that the piezoelectric elements 20A and 20B are gradually contracted when charged at a low speed from the normal state shown in FIG. 9A, and the base plate 10 and the pressure plate 15 approach the support portion 37 (FIG. 9B). )reference).
  • the piezoelectric elements 20A and 20B rapidly expand, the base plate 10 and the pressure plate 15 do not move by their own inertia, and the friction plates 30A and 30B are moved to the base plate 10 and the pressure plate 15 respectively. (See FIG. 9C).
  • the piezoelectric elements 20A and 20B are gradually contracted, and the base plate 10 and the pressure plate 15 approach the support portion 37 (see FIG. 9D).
  • the base plate 10 and the pressure plate 15 are moved to the right in FIG.
  • the support portion 37 may be, for example, a housing (not shown) of an electronic device, or may be a fixed weight 35.
  • the three piezoelectric elements 20A, 20B, and 20C are laminated with two reinforcing plates 25 interposed therebetween. As shown by the arrows in FIG. 10, the reinforcing plates 25 are sandwiched in opposite directions.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the operation and effects thereof are also the same as those of the first embodiment. In particular, the driving force is increased in the third embodiment.
  • the reinforcing plate 25 may be a rectangular single plate as shown in FIG. 11A, or as shown in FIG. 11B, an opening is formed in the fixing portion of the piezoelectric elements 20A and 20B. 25a may be formed, and as shown in FIG. 11C, a large number of small holes 25b may be formed in the fixing portions of the piezoelectric elements 20A and 20B.
  • the reinforcing plate 25 functions as a mechanical reinforcing and feeding electrode for the piezoelectric elements 20A and 20B.
  • the expansion and contraction of the piezoelectric elements 20A and 20B is hindered, and the piezoelectric elements 20A and 20B are easily expanded and contracted if the openings 25a and the small holes 25b are formed.
  • the actuator device 1 of the first embodiment is applied to a syringe 60 as shown in FIG.
  • the syringe 60 includes a drug solution pack 61, a drug solution reservoir 62, a plunger rod 63, and an injection needle 64, and check valves 65 and 66 are arranged in the drug solution reservoir 62.
  • the weight 35 is coupled to the rear end of the plunger rod 63 via a coupling member 67.
  • the injection needle 64 is thin to relieve pain, and since the inner diameter of the injection needle 64 is small, the flow path resistance is large. If this actuator apparatus 1 is used, a chemical
  • the actuator device 1 of the first embodiment is applied to a valve 70.
  • the valve 70 opens and closes the flow paths 71 and 72 by deformation of the diaphragm 73.
  • one end of the reinforcing plate 25 is coupled to the diaphragm 73 via a coupling member 74.
  • the central portion of the diaphragm 73 coupled to the reinforcing plate 25 is deformed in the left-right direction, and the channels 71 and 72 are opened and closed.
  • the valve 70 is used as a fuel supply device of a fuel cell system in combination with a pump.
  • the actuator device 1 is applied to a window member 80 that blows cooling air.
  • the actuator device 1 is attached to the slit 81 that blows cooling air, moved in the direction of the arrow Y, and the opening degree of the slit 81 is adjusted according to the stop position.
  • the actuator device 1 is attached to each of the plurality of openings 91 of the fragrance device 90 as shown in FIG.
  • the openings 91 correspond to the respective accommodating portions 92, and various fragrances 93 are accommodated in the accommodating portions 92.
  • Each of the actuator devices 1 can be moved in the direction of the arrow Y to adjust the plurality of openings 91 to an arbitrary degree of opening. Thereby, the ratio of the fragrance
  • the piezoelectric element operates in a d31 mode capable of obtaining a large displacement.
  • the impact type performs the operation shown in FIG. 4 or FIG. Specifically, if the pressure applied by the pressure plate is too large, the displacement of the piezoelectric element is hindered and the operation becomes difficult. On the other hand, if the pressure is too small, only the piezoelectric element is displaced, the pressure plate and weight do not follow, and the actuator does not function.
  • the pressure plate 15 is provided with holes 15a in two places on both sides and in the central portion in the long side direction and screwed to the base plate 10, and long on both sides.
  • a slit 16 extending in the side direction is formed.
  • FIG. 16B a pressure plate shown in FIG. 16B was prepared, in which the length of the pressure plate was 12 mm in the longitudinal direction, the length in the short direction was 9.8 mm, the length of the slit was 10 mm, and the width of the slit was 0.5 mm.
  • FIG. 16 (A) a pressure plate 15 'having the same dimensions but having no slit 16 is prepared as a comparative example.
  • FIGS. 17A and 17B show. The characteristics shown were obtained.
  • FIG. 17A and 17B show. The characteristics shown were obtained.
  • FIG. 17A is a comparative example without the slit 16 and shows a variation of 72% of the maximum value from the central portion to the outer edge portion.
  • FIG. 17B is an example of the present invention in which the slit 16 is provided, and the spring constant fluctuates by only 15% of the maximum value from the central portion to the outer edge portion. That is, in the present invention example, by forming the slit 16 in the pressure plate 15, the difference in spring constant between the central portion and the outer edge portion can be reduced, and an appropriate pressure can be applied to the piezoelectric element. .
  • FIG. 18 shows the relationship between the position of the long side direction Y, ⁇ Y and the holding force (static friction force, indicated by black circles) and thrust (actually measured value, indicated by white circles) in the pressure plate 15 (example of the present invention). Is shown. At any position in the Y direction and -Y direction, it is at a level that does not cause a problem in practice.
  • FIGS. 19 to 22 an actuator device 1 according to a fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
  • This actuator device 1 basically has the same configuration as that of the first embodiment, and is obtained by bonding and fixing (adhering) a weight 40 made of a structure to the piezoelectric element 20B on the back surface side instead of the weight 35. (See FIG. 21).
  • the spacer 36 is a U-shaped integrated one.
  • the other configuration is the same as that of the first embodiment. Therefore, the operational effects of the fourth embodiment are also as described in the first embodiment.
  • the actuator device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the gist thereof.
  • the number of piezoelectric elements may be one, and in this case, reinforcement may be performed by fixing two reinforcing plates to the front and back surfaces of the piezoelectric elements.
  • the configuration of the drive circuit of the piezoelectric element, the form of the applied voltage, the attachment form of the weight, etc. are arbitrary.
  • the materials, dimensions, etc., of the respective members shown in the above embodiments are merely examples.
  • a configuration may be adopted in which a pressure plate made of a magnet is fixed to a piezoelectric element, and a friction member is pressed against the base plate by using an attractive force between the base plate made of a magnetic material and the pressure plate.
  • the present invention is useful for actuator devices, and is particularly excellent in that it can be made compact and thin.

Abstract

　コンパクトで薄型のアクチュエータ装置を得る。　ベース板１０と、加圧板１５と、平板状の圧電素子２０Ａ，２０Ｂと、該圧電素子２０Ａ，２０Ｂの間に挿入された補強板２５と、圧電素子２０Ａ，２０Ｂの一端部の表面に貼着された摩擦板３０Ａ，３０Ｂと、圧電素子２０Ａ，２０Ｂの他端部に取り付けた重り３５とで構成されている。圧電素子２０Ａ，２０Ｂは、帯状をなす単板の表裏面に電極を形成したもので、真鍮製の薄板材からなる補強板２５の表裏面に強固に接着されている。補強板２５の端部は圧電素子２０Ａ，２０Ｂの他端部から突出しており、この突出部分に重り３５が取り付けられている。圧電素子２０Ａ，２０Ｂは電圧の印加に伴って面方向に伸縮する。

Description

アクチュエータ装置
　本発明は、アクチュエータ装置、特に、圧電素子を駆動源とするアクチュエータ装置に関する。
　従来、圧電素子を駆動源とするアクチュエータ装置として、特許文献１には、圧電素子の屈曲振動を利用したバイモルフ型のアクチュエータ装置が記載されている。しかし、このアクチュエータ装置では屈曲振動を利用しているため、駆動力が小さく、小型・薄型化が困難であるという問題点を有している。
　また、特許文献２には、両面に電極を形成したＰＬＺＴなどの圧電材料のシートを巻回し、中空の軸心部に合成樹脂を充填した電気機械変換素子からなるアクチュエータ装置が記載されている。しかし、このアクチュエータ装置では、圧電材料のシートを巻き付けるために、構造が複雑で製造が難しく、大型化するとともに薄型化には向かない。
特開昭６３－２９９７８５号公報 特開２００６－３３３５３５号公報
　そこで、本発明の目的は、コンパクトで薄型のアクチュエータ装置を提供することにある。
　前記目的を達成するため、本発明の一形態であるアクチュエータ装置は、
　所定の間隔で互いに対向して配置されたベース板及び加圧板と、
　前記ベース板と前記加圧板との間に挟持され、電圧の印加に伴って面方向に伸縮する平板状の圧電素子と、
　前記ベース板又は前記加圧板の少なくともいずれかに圧接された状態で、前記圧電素子の一端部と同期して移動可能な摩擦部材と、
　を備えたことを特徴とする。
　本発明によれば、圧電素子のｄ３１モードでの動作によって、圧電素子が移動部となる、あるいは、ベース板及び加圧板が移動部となるアクチュエータ装置を得ることができる。しかも、電圧の印加に伴って面方向に伸縮する平板状の圧電素子をベース板と加圧板との間に挟持しているため、コンパクトな薄型化を達成することができる。
第１実施例であるアクチュエータ装置を示す分解斜視図である。 第１実施例であるアクチュエータ装置を示す側面図である。 第１実施例であるアクチュエータ装置の移動部を示す側面図である。 第１実施例であるアクチュエータ装置の動作説明図である。 アクチュエータ装置のドライバの第１例を示す回路図であり、（Ａ）は順方向移動時、（Ｂ）は逆方向移動時を示している。 アクチュエータ装置のドライバの第２例を示す回路図であり、（Ａ）は順方向移動時、（Ｂ）は逆方向移動時を示している。 前記ドライバへの入力パルスを示す波形図及び圧電素子への印加電圧を示す波形図である。 第２実施例であるアクチュエータ装置を示す側面図である。 第２実施例であるアクチュエータ装置の動作説明図である。 第３実施例であるアクチュエータ装置の要部を示す側面図である。 補強板の種々の形状を示す平面図である。 本発明に係るアクチュエータ装置の第１適用例を示す断面図である。 本発明に係るアクチュエータ装置の第２適用例を示す断面図である。 本発明に係るアクチュエータ装置の第３適用例を示す平面図及び断面図である。 本発明に係るアクチュエータ装置の第４適用例を示す平面図及び断面図である。 加圧板の平面図であり、（Ａ）は比較例を示し、（Ｂ）は本発明例を示す。 加圧板のばね定数特性のグラフであり、（Ａ）は比較例を示し、（Ｂ）は本発明例を示す。 本発明例である加圧板の保持力特性及び推力特性を示すグラフである。 第４実施例であるアクチュエータ装置を示す斜視図である。 第４実施例であるアクチュエータ装置の振動子を示す斜視図である。 第４実施例であるアクチュエータ装置において、振動子と重りを示す斜視図である。 第４実施例であるアクチュエータ装置を示す分解斜視図である。
　以下、本発明に係るアクチュエータ装置の実施例について添付図面を参照して説明する。なお、各図において共通する部材、部分には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
　（第１実施例、図１～図６参照）
　本発明の第１実施例であるアクチュエータ装置１は、図１に示すように、ベース板１０と、加圧板１５と、平板状の圧電素子２０Ａ，２０Ｂと、該圧電素子２０Ａ，２０Ｂの間に挿入された補強板２５と、圧電素子２０Ａ，２０Ｂの一端部の表面に接合固定（貼着）された摩擦板３０Ａ，３０Ｂと、圧電素子２０Ａ，２０Ｂの他端部に取り付けた重り３５と、ベース板１０と加圧板１５との間に介在されたスペーサ３６と、で構成されている。
　圧電素子２０Ａ，２０Ｂは、帯状をなす単板の表裏面に電極を形成したもので、真鍮製の薄板材からなる補強板２５の表裏面に接着されている。補強板２５の端部は圧電素子２０Ａ，２０Ｂの他端部から突出しており、この突出部分に重り３５が取り付けられている。
　加圧板１５はベース板１０に対して圧電素子２０Ａ，２０Ｂを間に挟んでビスやカシメなどの止め部Ｘにて２箇所で固定されている。即ち、圧電素子２０Ａ，２０Ｂはベース板１０と加圧板１５との間に摩擦板３０Ａ，３０Ｂを介して所定の弾性力で挟持されている。加圧板１５には圧電素子２０Ａ，２０Ｂの長手方向と平行な２本のスリット１６が形成されることにより、所定定数のばね性を保持している。このばね性で圧電素子２０Ａ，２０Ｂを摩擦板３０Ａ，３０Ｂを介してベース板１０との間で弾性的に挟持している。圧電素子２０Ａ，２０Ｂに対する弾性的な圧接力はスペーサ３６の厚さによって調整される。
　圧電素子２０Ａ，２０Ｂは、その分極方向が図３に矢印で示すように補強板２５を挟んで互いに逆向きであり、駆動用の配線４１は補強板２５を通じて一方面の電極に接続され、配線４２は他方面の電極に接続されている。この圧電素子２０Ａ，２０Ｂは電圧印加方向と垂直方向に変位するｄ３１モードを利用してアクチュエータとして利用される。即ち、圧電素子２０Ａ，２０Ｂは分極方向に電界が作用すると、厚み方向に伸縮するとともに面方向にも伸縮する。厚み方向に伸びるときは面方向に縮み、厚み方向に縮むときは面方向に伸びる。
　以上の構成からなる本第１実施例の動作を概説すると、図４（Ａ）に示す通常状態から、低速充電すると圧電素子２０Ａ，２０Ｂは緩やかに収縮し、重り３５が摩擦板３０Ａ，３０Ｂに近づく（図４（Ｂ）参照）。次に、逆方向に急速充電すると圧電素子２０Ａ，２０Ｂは急速に伸長し、重り３５は自身の慣性で動くことはなく、摩擦板３０Ａ，３０Ｂがベース板１０と加圧板１５との間で滑りを生じる（図４（Ｃ）参照）。次に、低速充電すると圧電素子２０Ａ，２０Ｂは緩やかに収縮し、重り３５が摩擦板３０Ａ，３０Ｂに近づく（図４（Ｄ）参照）。以上の動作を繰り返すことにより、重り３５が図４中左方に移動することになる。
　即ち、第１実施例において、圧電素子２０Ａ，２０Ｂ、補強板２５、重り３５、摩擦板３０Ａ，３０Ｂが移動部であり、ベース板１０、加圧板１５、スペーサ３６が固定部である。
　ここで、圧電素子２０Ａ，２０Ｂに対するドライバの第１例（図５参照）及び第２例（図６参照）を説明する。なお、以下に示す第１例及び第２例はあくまでも例示であり、これ以外の構成のドライバを使用することができる。
　ドライバの第１例は、図５にその概略構成を示すように、スイッチＳＷ１，ＳＷ２、逆流防止のためのダイオードＤ１、定電流ダイオードＣＲＤ１，ＣＲＤ２、リレーＲ１～Ｒ４、電源Ｓ、コンデンサＣにて構成されている。スイッチＳＷ１，ＳＷ２はスイッチング動作を行うトランジスタ回路とその駆動回路で構成されている。リレーＲ１～Ｒ４はアクチュエータ装置１の進行方向を切り替えるためのものであり、フォトモスリレーなどで構成されている。定電流ダイオードＣＲＤ１，ＣＲＤ２は低速充電時の電流値を決めるものである。
　アクチュエータ装置１を図４に示した順方向に動作させるときは、図５（Ａ）に示すように、リレーＲ１，Ｒ４を開状態とし、リレーＲ２，Ｒ３を閉状態とする。そして、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を適切なデューティ比のパルス信号によってほとんど同時に開閉させる。スイッチＳＷ１，ＳＷ２がオンすると、圧電素子２０Ａ，２０Ｂが急速に充電される。スイッチＳＷ１，ＳＷ２がオフすると、圧電素子２０Ａ，２０Ｂは逆方向に充電されるが、この充電は定電流ダイオードＣＲＤ１，ＣＲＤ２を通じて緩やかに行われる。このようにスイッチＳＷ１，ＳＷ２のオン、オフを繰り返すことで、アクチュエータ装置１は順方向に動作する。
　一方、アクチュエータ装置１を逆方向に動作させるときは、図５（Ｂ）に示すように、リレーＲ２，Ｒ３を開状態とし、リレーＲ１，Ｒ４を閉状態とし、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を適切なデューティ比のパルス信号によってほとんど同時に開閉させればよい。
　ドライバの第２例は、図６にその概略構成を示すように、スイッチＳＷ１１～ＳＷ１８、逆流防止のためのダイオードＤ１１，Ｄ１２、定電流ダイオードＣＲＤ１１～ＣＲＤ１４、電源Ｓ、コンデンサＣにて構成されている。スイッチＳＷ１１～ＳＷ１８はスイッチング動作を行うトランジスタ回路とその駆動回路で構成されている。定電流ダイオードＣＲＤ１１～ＣＲＤ１４は低速充電時の電流値を決めるものである。
　アクチュエータ装置１を図４に示した順方向に動作させるときは、図６（Ａ）に示すように、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ１５，ＳＷ１６を開状態とし、スイッチＳＷ１４，ＳＷ１７を閉状態とする。そして、スイッチＳＷ１３，ＳＷ１８を適切なデューティ比のパルス信号によってほとんど同時に開閉させる。スイッチＳＷ１３，ＳＷ１８がオンすると、圧電素子２０Ａ，２０Ｂが急速に充電される。スイッチＳＷ１３，ＳＷ１８がオフすると、圧電素子２０Ａ，２０Ｂは逆方向に充電されるが、この充電は定電流ダイオードＣＲＤ１４，ＣＲＤ１２を通じて緩やかに行われる。このようにスイッチＳＷ１３，ＳＷ１８のオン、オフを繰り返すことで、アクチュエータ装置１は順方向に動作する。
　一方、アクチュエータ装置１を逆方向に動作させるときは、図６（Ｂ）に示すように、スイッチＳＷ１３，ＳＷ１４，ＳＷ１７，ＳＷ１８を開状態とし、スイッチＳＷ１１，ＳＷ１６を閉状態とし、スイッチＳＷ１２，ＳＷ１５を適切なデューティ比のパルス信号によってほとんど同時に開閉させればよい。
　なお、第１例及び第２例において、駆動時にスイッチがオンされている時間は短く、オフしている時間が長くなるように、パルス信号のデューティ比を設定することにより、圧電素子２０Ａ，２０Ｂに三角波形に近い電圧を印加している。
　前記ドライバへの入力パルスは、図７（Ａ）に一例として示すように、所定のデューティ比を有する周波数２１．３ｋＨｚのパルス電圧であり、周波数は２０ｋＨｚ以上であるので、人の可聴帯域を超えており、騒音としては聞こえない。圧電素子２０Ａ，２０Ｂへの印加電圧の波形は図７（Ｂ）に示すとおりである。この例では印加電圧は３６Ｖの電圧差を有しており、Ｈブリッジ駆動であるために電源の電圧は１８Ｖである。
　前記第１例では、フォトモスリレーなどを使用することにより、ドライバの部品点数を削減し、シンプルな回路構成を実現している。前記第２例では、トランジスタスイッチによって進行方向を切り換えるため、ドライバを安価に構成できる。第１例及び第２例のいずれにおいても、電源電圧の２倍の電位差を圧電素子２０Ａ，２０Ｂに印加することができ、電源電圧を低く抑えることができる。
　ところで、圧電素子２０Ａ，２０Ｂは、チタン酸ジルコン酸鉛などの圧電セラミック材料からなり、セラミック単板の表裏面に電極を形成したものである。補強板２５と重り３５は真鍮製であり、適宜絶縁処理が必要である。ベース板１０と加圧板１５は、ステンレス製であり、摩擦板３０Ａ，３０Ｂとの対向面には硬化処理及び／又は潤滑処理が施されている。例えば、無電解ニッケルめっきを施した後に熱処理が施されている。硬質クロムめっきが施されていてもよい。摩擦板３０Ａ，３０Ｂはステンレス製であり、表面にはコーティング処理が施されている。コーティング処理はダイヤモンドライクカーボン又はフッ素樹脂とニッケルの複合皮膜を好適に用いることができる。
　厚さに関してその一例を示すと、ベース板１０は０．４ｍｍ、摩擦板３０Ａ，３０Ｂはそれぞれ０．０５ｍｍ、圧電素子２０Ａ，２０Ｂはそれぞれ０．１５ｍｍ、補強板２５は０．１ｍｍ、加圧板１５は０．３ｍｍであり、アクチュエータ装置１としては１．２ｍｍの厚みである。また、保持力は３００ｇｆ、駆動力は７０ｇｆ、移動速度は９ｍｍ／ｓが達成されている。
　以上のごとく、本第１実施例においては、圧電素子２０Ａ，２０Ｂのｄ３１モードでの動作によって、圧電素子２０Ａ，２０Ｂ及び重り３５が移動部となるコンパクトで薄型のアクチュエータ装置１を得ることができる。特に、圧電素子２０Ａ，２０Ｂは摩擦板３０Ａ，３０Ｂを介してベース板１０及び加圧板１５と圧接しているため、摩擦板３０Ａ，３０Ｂによって圧電素子２０Ａ，２０Ｂが機械的に保護される。摩擦板３０Ａ，３０Ｂを薄くすることで、移動体を構成する質量が重り３５に集中することになり、重り３５の慣性効果を高め、駆動力を大きくしたり、駆動電圧を小さくすることができる。
　また、加圧板１５及びベース板１０の主面の面積を摩擦板３０Ａ，３０Ｂの主面の面積よりも大きくすることにより、重り３５の移動量を大きくすることができる。また、ベース板１０に圧接する摩擦板３０Ｂと加圧板１５に圧接する摩擦板３０Ａは互いに面積が異なっており、小さいほうの摩擦板３０Ａは大きいほうの摩擦板３０Ｂに平面視で重なるように設けられていてもよい。これにて、摩擦板３０Ｂの端部での接触摺動を防止し、ベース板１０及び加圧板１５との確実な面接触を確保することができる。特に、加圧板１５と圧接する摩擦板３０Ａの面積をベース板１０と圧接する摩擦板３０Ｂよりも小さくすることで、動作が安定化する。さらに、加圧板１５は自身のばね性で摩擦板３０Ａ，３０Ｂを加圧しているため、別途弾性部材を必要とすることがなく、アクチュエータ装置１がさらに小型化、低背化される。補強板２５の端部に重り３５を固定する構造も装置の低背化に寄与する。
　また、圧電素子２０Ａ，２０Ｂは補強板２５に固着されているため、圧電素子２０Ａ，２０Ｂを薄くしても機械的強度を補強することができ、圧電素子２０Ａ，２０Ｂの割れを未然に防止できる。２枚の圧電素子２０Ａ，２０Ｂを補強板２５の表裏面に固着し、それぞれの分極方向が補強板２５を挟んで互いに逆向きであるため、２枚の圧電素子２０Ａ，２０Ｂに並行して電圧を印加することにより、駆動電圧を低減できる。
　さらに、ベース板１０及び／又は加圧板１５の表面であって摩擦板３０Ａ，３０Ｂが圧接する面には硬化処理及び／又は潤滑処理を施すことにより、滑らかな移動を実現でき、耐久性が向上する。さらに、摩擦板３０Ａ，３０Ｂが圧電素子２０Ａ，２０Ｂに接合固定されているので、圧電素子２０Ａ，２０Ｂの振動が摩擦板３０Ａ，３０Ｂに直接的に伝達され、ベース板１０との間で高速な駆動が可能になる。
　また、第１実施例では、重り３５を設けたが、重り３５は必ずしも必要ではない。重り３５を設けることは、重り３５が支点となって慣性体として機能するので、より大きな移動量が得られ、好ましい。
　（第２実施例、図８及び図９参照）
　本第２実施例は、図８に示すように、基本的には前記第１実施例と同じ構成からなり、異なるのは、圧電素子２０Ａ，２０Ｂの他端部に取り付けた重り３５に代えて支持部３７としたものである。この支持部３７及び圧電素子２０Ａ，２０Ｂが固定部となり、ベース板１０、加圧板１５、スペーサ３６が移動部となる。
　即ち、その移動形態は、図９（Ａ）に示す通常状態から、低速充電すると圧電素子２０Ａ，２０Ｂは緩やかに収縮し、ベース板１０及び加圧板１５が支持部３７に近づく（図９（Ｂ）参照）。次に、逆方向に急速充電すると圧電素子２０Ａ，２０Ｂは急速に伸長し、ベース板１０及び加圧板１５は自身の慣性で動くことはなく、摩擦板３０Ａ，３０Ｂがベース板１０と加圧板１５との間で滑りを生じる（図９（Ｃ）参照）。次に、低速充電すると圧電素子２０Ａ，２０Ｂは緩やかに収縮し、ベース板１０及び加圧板１５が支持部３７に近づく（図９（Ｄ）参照）。以上の動作を繰り返すことにより、ベース板１０及び加圧板１５が図９中右方に移動することになる。
　なお、前記支持部３７は、例えば、電子機器の筺体（図示せず）そのものであってもよく、あるいは、固定された重り３５であってもよい。
　本第２実施例において、その他の構成は前記第１実施例と同様であり、その作用効果も第１実施例と同様である。
　（第３実施例、図１０参照）
　本第３実施例は、図１０にその要部を示すように、３枚の圧電素子２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを２枚の補強板２５を介在させて積層したもので、それぞれの分極方向は図１０に矢印で示すように補強板２５を挟んで互いに逆向きである。その他の構成は前記第１実施例と同様であり、その作用効果も第１実施例と同様であり、特に、本第３実施例では駆動力が大きくなる。
　（補強板の形状、図１１参照）
　前記補強板２５は、図１１（Ａ）に示すように、矩形形状の単板であってもよく、あるいは、図１１（Ｂ）に示すように、圧電素子２０Ａ，２０Ｂの固着部分に開口部２５ａが形成されていてもよく、図１１（Ｃ）に示すように、圧電素子２０Ａ，２０Ｂの固着部分に多数の小穴２５ｂが形成されていてもよい。補強板２５は、圧電素子２０Ａ，２０Ｂの機械的補強と給電用電極として機能している。しかし、圧電素子２０Ａ，２０Ｂの伸縮を妨げてしまう問題点があり、開口部２５ａや小穴２５ｂを形成すれば圧電素子２０Ａ，２０Ｂが伸縮しやすくなる。
　（アクチュエータ装置の第１適用例、図１２参照）
　第１適用例は、図１２に示すように、第１実施例のアクチュエータ装置１を注射器６０に適用したものである。この注射器６０は、薬液パック６１と薬液溜まり６２とプランジャロッド６３と注射針６４とからなり、薬液溜まり６２には逆止弁６５，６６が配置されている。本アクチュエータ装置１は重り３５を結合部材６７を介してプランジャロッド６３の後端に結合させている。圧電素子２０Ａ，２０Ｂを前述のように駆動することにより、重り３５に結合されたプランジャロッド６３が左方に移動し、薬液を注射針６４から押し出す。
　注射針６４は痛みを和らげるために細いものが使用され、注射針６４の内径が小さいので流路抵抗が大きい。本アクチュエータ装置１を用いれば、比較的大きな力で一定の速度で薬液を押し出すことができる。また、往復移動させれば、逆止弁６５，６６の存在によって多量の薬液を供給できる。
　（アクチュエータ装置の第２適用例、図１３）
　第２適用例は、図１３に示すように、第１実施例のアクチュエータ装置１をバルブ７０に適用したものである。このバルブ７０は、流路７１，７２をダイヤフラム７３の変形によって開閉するものである。本アクチュエータ装置１は補強板２５の一端を結合部材７４を介してダイヤフラム７３に結合させている。圧電素子２０Ａ，２０Ｂを前述のように駆動することにより、補強板２５に結合されたダイヤフラム７３の中央部分が左右方向に変形し、流路７１，７２を開閉する。例えば、流路７１，７２が開放されると流体は流路７１から流路７２へとながれる。このバルブ７０は、例えば、ポンプと組み合わせて燃料電池システムの燃料供給装置として使用される。
　（アクチュエータ装置の第３適用例、図１４参照）
　第３適用例は、図１４に示すように、アクチュエータ装置１を冷却風を送風する窓部材８０に適用したものである。冷却風を送風するスリット８１にアクチュエータ装置１を取り付け、矢印Ｙ方向に移動させ、停止位置に応じてスリット８１の開口度合を調整する。
　（アクチュエータ装置の第４適用例、図１５参照）
　第４適用例は、図１５に示すように、芳香器９０の複数の開口部９１にアクチュエータ装置１をそれぞれ取り付けたものである。開口部９１はそれぞれの収容部９２に対応しており、該収容部９２には多種の芳香剤９３が収容されている。それぞれのアクチュエータ装置１を矢印Ｙ方向に移動させて複数の開口部９１を任意の開口度合に調整することができる。これにて、開口部９１から放散される芳香剤９３の割合が調合される。
　（加圧板による加圧力の適正化、図１６～図１８参照）
　ところで、前記圧電素子は大きな変位を得ることができるｄ３１モードで動作する。しかし、図７に示した波形の電圧を印加することで、図４又は図９に示した動作をするインパクト型であるため、トルクが小さくて扱いにくい面を有している。具体的には、加圧板による圧力が大きすぎると、圧電素子の変位が阻害され動作しにくくなる。一方、圧力が小さすぎると、圧電素子のみが変位してしまい、加圧板や重りが追随せず、アクチュエータとして機能しない。
　前記加圧板１５では、図１６（Ｂ）に示すように、加圧板１５を両側であって長辺方向中央部分の２箇所に穴１５ａを設けてベース板１０にねじ止めするとともに、両側に長辺方向に延在するスリット１６を形成するようにしている。これにて、加圧板のバネ定数を小さくすることができ、また、加圧板１５の中央部分（ねじ止め部分）とＹ方向及び－Ｙ方向の外縁部分とのばね定数の差を小さくできる。
　このような加圧力の適正化について具体的な数値を用いて説明する。ここでは、加圧板の長手方向の長さ１２ｍｍ、短手方向の長さ９．８ｍｍ、スリットの長さ１０ｍｍ、スリットの幅０．５ｍｍの図１６（Ｂ）に示す加圧板を用意した。また、図１６（Ａ）に示すようにスリット１６が形成されておらずその他の点では同じ寸法の加圧板１５’を比較例として用意した。そして、加圧板１５，１５’を中央部分の穴１５ａでねじ止めしたとき、その長辺方向Ｙ，－Ｙの位置とばね定数との関係をシミュレーションすると、図１７（Ａ），（Ｂ）に示す特性が得られた。図１７（Ａ）はスリット１６のない比較例であり、中央部分から外縁部分にわたって最大値の７２％の変動を示している。図１７（Ｂ）はスリット１６を設けた本発明例であり、中央部分から外縁部分にわたってばね定数は最大値の１５％しか変動していない。つまり、本発明例では、加圧板１５にスリット１６を形成することで、中央部分と外縁部分とのばね定数の差を小さくでき、圧電素子に対して適度な加圧力を加えることができるのである。
　また、図１８には、加圧板１５（本発明例）における長辺方向Ｙ，－Ｙの位置と保持力（静止摩擦力、黒丸で示す）及び推力（実測値、白丸で示す）との関係を示している。Ｙ方向及び－Ｙ方向のいずれの位置においても実用上問題にならないレベルになっている。
　（第４実施例、図１９～図２２参照）
　次に、第４実施例であるアクチュエータ装置１を図１９～図２２を参照して説明する。このアクチュエータ装置１は、基本的には前記第１実施例と同様の構成を備え、重り３５に代えて裏面側の圧電素子２０Ｂに構造体からなる重り４０を接合固定（接着）したものである（図２１参照）。また、スペーサ３６はコ字形状の一体化したものを使用している。それ以外の構成は第１実施例と同様である。従って、本第４実施例の作用効果も第１実施例で説明したとおりである。
　（他の実施例）
　なお、本発明に係るアクチュエータ装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
　特に、圧電素子は１枚であってもよく、この場合には２枚の補強板を圧電素子の表裏面に固着して、補強を行ってもよい。また、圧電素子の駆動回路の構成、印加電圧の形態、重りの取付け形態などは任意である。前記実施例に示した各部材の材料や寸法などはあくまで一例であることは勿論である。
　また、磁石からなる加圧板を圧電素子に固着し、磁性体からなるベース板と加圧板との吸引力を利用して、摩擦部材をベース板に圧接させるような構成でもよい。
　以上のように、本発明は、アクチュエータ装置に有用であり、特に、コンパクトで薄型とすることができる点で優れている。
　１…アクチュエータ装置
　１０…ベース板
　１５…加圧板
　２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…圧電素子
　２５…補強板
　３０Ａ，３０Ｂ…摩擦板
　３５，４０…重り
　３７…支持部

Claims (17)

  1. 　所定の間隔で互いに対向して配置されたベース板及び加圧板と、
    　前記ベース板と前記加圧板との間に挟持され、電圧の印加に伴って面方向に伸縮する平板状の圧電素子と、
    　前記ベース板又は前記加圧板の少なくともいずれかに圧接された状態で、前記圧電素子の一端部と同期して移動可能な摩擦部材と、
    　を備えたことを特徴とするアクチュエータ装置。
  2. 　前記摩擦部材は前記圧電素子に接合固定されていることを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ装置。
  3. 　さらに、前記圧電素子の他端部に取り付けられた重りと、を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアクチュエータ装置。
  4. 　前記圧電素子の他端部が固定されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアクチュエータ装置。
  5. 　前記圧電素子は電源へ直結することによる急速充電と逆方向の低速充電とで、繰り返し伸縮動作すること、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
  6. 　前記圧電素子は、電源へ直結することによる急速充電と、定電流ダイオードを介した逆方向の低速充電を、交互に繰り返すように構成されたＨ型ブリッジ回路により駆動されること、を特徴とする請求項５に記載のアクチュエータ装置。
  7. 　前記ベース板及び／又は前記加圧板の主面の面積が前記摩擦部材の主面の面積よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
  8. 　前記摩擦部材は前記ベース板及び前記加圧板に圧接していることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
  9. 　前記摩擦部材は前記ベース板に圧接する第１の摩擦部材及び前記加圧板に圧接する第２の摩擦部材からなり、該第１及び第２の摩擦部材は互いに主面の面積が異なっており、小さいほうの摩擦部材は大きいほうの摩擦部材に平面視で重なるように設けられていること、を特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
  10. 　前記ベース板及び前記加圧板が固定部を構成し、前記圧電素子が移動部を構成していること、を特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
  11. 　前記ベース板及び前記加圧板が移動部を構成し、前記圧電素子が固定部を構成していること、を特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
  12. 　前記加圧板は自身のばね性で前記摩擦部材を加圧していることを特徴とする請求項１ないし請求項１１のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
  13. 　前記圧電素子は補強板に固着されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
  14. 　前記補強板の端部に前記重りが固定されていることを特徴とする請求項１３に記載のアクチュエータ装置。
  15. 　２枚の圧電素子が前記補強板の表裏面に固着されていることを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載のアクチュエータ装置。
  16. 　前記２枚の圧電素子はその分極方向が前記補強板を挟んで互いに逆向きであることを特徴とする請求項１５に記載のアクチュエータ装置。
  17. 　前記ベース板及び／又は前記加圧板の表面であって前記摩擦部材が圧接する面には硬化処理及び／又は潤滑処理が施されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１６のいずれかに記載のアクチュエータ装置。
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