JP2007124840A - Piezoelectric actuator - Google Patents

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Nobuaki Tanaka
伸明 田中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric actuator that is suitable for preventing abnormal wear due to heat generation and efficiently operating a piezoelectric element. <P>SOLUTION: The piezoelectric actuator 7 includes the piezoelectric element 12, a running plate 6 installed with a movable body and a finger 8 between the running plate 6 and the piezoelectric element 12. By applying a voltage to the piezoelectric element 12, the piezoelectric element 12 is displaced, and the displacement drives the movable body. A lead wire 13 of which resistance value changes with temperature changes is wound around the finger 8 to detect temperatures of the finger 8. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧電素子の振動により可動体を駆動させる圧電アクチュエータに係り、特に、発熱による異常摩耗を未然に防止するとともに、圧電素子を効率よく動作させるのに好適な圧電アクチュエータに関する。   The present invention relates to a piezoelectric actuator that drives a movable body by vibration of a piezoelectric element, and more particularly to a piezoelectric actuator that is suitable for preventing abnormal wear due to heat generation and operating a piezoelectric element efficiently.

従来、圧電アクチュエータとしては、例えば、特許文献１記載のマイクロモータが知られている。
図１３は、従来の圧電アクチュエータの構造を示す図である。
圧電アクチュエータ７は、図１３に示すように、圧電素子１２と、圧電素子１２の一方の面に４分割して設けられた電極膜１０ｄ〜１０ｇと、圧電素子１２の他方の面のほぼ全面に設けられた電極膜（図示せず）と、圧電素子１２の先端部に設けられたフィンガ８とを備えている。 Conventionally, as a piezoelectric actuator, for example, a micromotor described in Patent Document 1 is known.
FIG. 13 is a diagram showing the structure of a conventional piezoelectric actuator.
As shown in FIG. 13, the piezoelectric actuator 7 is formed on almost the entire surface of the piezoelectric element 12, the electrode films 10 d to 10 g provided on one surface of the piezoelectric element 12, and the other surface of the piezoelectric element 12. An electrode film (not shown) provided and a finger 8 provided at the tip of the piezoelectric element 12 are provided.

圧電素子１２は、筐体に収められており、筐体内部で側面が４つの点で支持されている。また、圧電素子１２の後端と筐体との間に設けられたコイルばね１４によってフィンガ８が走行プレート６に押し付けられるようになっている。
また、圧電素子１２の温度を監視するため、一般に圧電素子１２には、熱電対からなる温度センサ３０が貼り付けられており、温度センサ３０により圧電素子１２の温度を検出している。圧電素子１２の温度を監視する技術としては、例えば、「Nanomotion製、HR8-TC-10」で実現されている。
特開平７−１８４３８２号公報 The piezoelectric element 12 is housed in a housing, and the side surface is supported at four points inside the housing. Further, the finger 8 is pressed against the travel plate 6 by a coil spring 14 provided between the rear end of the piezoelectric element 12 and the housing.
In order to monitor the temperature of the piezoelectric element 12, a temperature sensor 30 composed of a thermocouple is generally attached to the piezoelectric element 12, and the temperature of the piezoelectric element 12 is detected by the temperature sensor 30. As a technique for monitoring the temperature of the piezoelectric element 12, for example, “HR8-TC-10 manufactured by Nanomotion” is realized.
JP-A-7-184382

ところで、フィンガ８の温度が上昇すると、異常摩耗の原因となり、圧電アクチュエータ７の耐久性が低下する。そのため、フィンガ８の温度を監視し、発熱による異常摩耗を未然に防止することが望まれる。
しかしながら、従来の圧電アクチュエータ７にあっては、温度センサ３０が圧電素子１２に設けられているため、圧電素子１２自体の温度を検出することはできるが、フィンガ８の温度を検出することができない。そのため、発熱による異常摩耗を未然に防止することができないという問題があった。 By the way, when the temperature of the finger 8 rises, it causes abnormal wear, and the durability of the piezoelectric actuator 7 decreases. Therefore, it is desirable to monitor the temperature of the finger 8 and prevent abnormal wear due to heat generation.
However, in the conventional piezoelectric actuator 7, since the temperature sensor 30 is provided in the piezoelectric element 12, the temperature of the piezoelectric element 12 itself can be detected, but the temperature of the finger 8 cannot be detected. . Therefore, there is a problem that abnormal wear due to heat generation cannot be prevented in advance.

また、温度センサ３０を圧電素子１２に設けると、圧電素子１２の固有値や振動モードが変化し、圧電素子１２が効率よく動作しないという問題もあった。
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、発熱による異常摩耗を未然に防止するとともに、圧電素子を効率よく動作させるのに好適な圧電アクチュエータを提供することを目的としている。 Further, when the temperature sensor 30 is provided in the piezoelectric element 12, there is a problem that the eigenvalue and vibration mode of the piezoelectric element 12 change, and the piezoelectric element 12 does not operate efficiently.
Therefore, the present invention has been made paying attention to such an unsolved problem of the conventional technology, and is suitable for preventing abnormal wear due to heat generation and operating the piezoelectric element efficiently. An object of the present invention is to provide a piezoelectric actuator.

上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１記載の圧電アクチュエータは、圧電素子と、可動体を設置する走行プレートと、前記走行プレートと前記圧電素子の間に設けられ前記圧電素子の振動を前記走行プレートに伝達する駆動体とを備え、前記圧電素子に電圧を印加することにより前記圧電素子を振動させ、その振動によって前記可動体を駆動する圧電アクチュエータにおいて、前記駆動体に温度センサを設けた。
このような構成であれば、圧電素子に電圧が印加されると、圧電素子が振動し、その振動が駆動体を介して走行プレートに伝達し、走行プレートが設置された可動体が駆動する。また、駆動体に温度センサが設けられているので、温度センサにより駆動体の温度が検出される。 In order to achieve the above object, a piezoelectric actuator according to claim 1 of the present invention includes a piezoelectric element, a traveling plate on which a movable body is installed, and the piezoelectric element provided between the traveling plate and the piezoelectric element. A piezoelectric actuator that vibrates the piezoelectric element by applying a voltage to the piezoelectric element and drives the movable body by the vibration. Was provided.
With such a configuration, when a voltage is applied to the piezoelectric element, the piezoelectric element vibrates, the vibration is transmitted to the traveling plate via the driving body, and the movable body on which the traveling plate is installed is driven. Moreover, since the temperature sensor is provided in the drive body, the temperature of the drive body is detected by the temperature sensor.

さらに、本発明に係る請求項２記載の圧電アクチュエータは、請求項１記載の圧電アクチュエータにおいて、前記温度センサは、温度変化により抵抗率が変化する導線からなり、前記導線を前記駆動体に巻き付けて設けた。
このような構成であれば、駆動体に導線を巻き付けるだけなので、圧電素子に熱電対を貼り付ける場合に比して、温度センサを設けるためのスペースの確保および配線処理を行う必要がない。 Furthermore, the piezoelectric actuator according to claim 2 of the present invention is the piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the temperature sensor is composed of a conductive wire whose resistivity changes with temperature change, and the conductive wire is wound around the driver. Provided.
With such a configuration, since a conducting wire is only wound around the driving body, it is not necessary to secure a space for providing the temperature sensor and perform wiring processing, as compared with the case where a thermocouple is attached to the piezoelectric element.

さらに、本発明に係る請求項３記載の圧電アクチュエータは、請求項２記載の圧電アクチュエータにおいて、前記導線は、０℃の抵抗率と１００℃の抵抗率の比が０．５以上である。
このような構成であれば、温度変化に対する抵抗率の変化が大きいので、駆動体の温度を精度よく検出することができる。 Furthermore, a piezoelectric actuator according to a third aspect of the present invention is the piezoelectric actuator according to the second aspect, wherein the conductive wire has a resistivity ratio of 0 ° C. to a resistivity of 100 ° C. of 0.5 or more.
With such a configuration, since the change in resistivity with respect to the temperature change is large, the temperature of the driving body can be detected with high accuracy.

さらに、本発明に係る請求項４記載の圧電アクチュエータは、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータにおいて、前記圧電素子の対向する２つの面の一方に設けられた第１電極および第２電極と、前記圧電素子の前記対向する２つの面の他方に設けられた第３電極と、前記第１電極および前記第２電極に電圧を印加する電圧印加手段とをさらに備え、前記電圧印加手段は、周波数が前記圧電素子の共振周波数未満でかつ位相が９０°異なる２つの電圧波形の電圧を前記第１電極および前記第２電極にそれぞれ印加する。   Furthermore, a piezoelectric actuator according to a fourth aspect of the present invention is the piezoelectric actuator according to any one of the first to third aspects, wherein the first electrode is provided on one of two opposing surfaces of the piezoelectric element. And a second electrode, a third electrode provided on the other of the two opposing surfaces of the piezoelectric element, and voltage applying means for applying a voltage to the first electrode and the second electrode, The voltage applying means applies voltages having two voltage waveforms whose frequencies are less than the resonance frequency of the piezoelectric element and whose phases are different by 90 ° to the first electrode and the second electrode, respectively.

このような構成であれば、電圧印加手段により、周波数が圧電素子の共振周波数未満でかつ位相が９０°異なる２つの電圧波形の電圧が第１電極および第２電極にそれぞれ印加される。これにより、圧電素子が非共振駆動して形成される駆動体の円運動により可動体が駆動する。
圧電素子の駆動が非共振駆動であるので、駆動体の運動を制御することが容易となる。また、第１電極および第２電極に印加する電圧波形の位相が９０°異なる信号を用いることで駆動体に円運動を形成することができる。 If it is such a structure, the voltage of a voltage waveform will be applied to the 1st electrode and the 2nd electrode by the voltage application means, and the voltage of two voltage waveforms from which the phase differs by 90 degrees will be respectively applied. Accordingly, the movable body is driven by the circular motion of the driving body formed by the non-resonant driving of the piezoelectric element.
Since the driving of the piezoelectric element is non-resonant driving, it becomes easy to control the movement of the driving body. In addition, a circular motion can be formed in the driving body by using signals whose phases of the voltage waveforms applied to the first electrode and the second electrode are different by 90 °.

さらに、本発明に係る請求項５記載の圧電アクチュエータは、請求項４記載の圧電アクチュエータにおいて、前記第１電極および前記第２電極に印加する電圧波形の極性を反転させる極性反転手段をさらに備える。
このような構成であれば、極性反転手段により、第１電極および第２電極に印加する電圧波形の極性が反転する。これにより、可動体の進行方向が逆転する。 Furthermore, the piezoelectric actuator according to claim 5 of the present invention is the piezoelectric actuator according to claim 4, further comprising polarity inverting means for inverting the polarity of the voltage waveform applied to the first electrode and the second electrode.
With such a configuration, the polarity of the voltage waveform applied to the first electrode and the second electrode is reversed by the polarity reversing means. Thereby, the advancing direction of a movable body reverses.

さらに、本発明に係る請求項６記載の圧電アクチュエータは、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータにおいて、前記圧電素子を設置する筐体をさらに備え、前記圧電素子の端部のうち前記可動体とは反対側の端部が前記筐体に固定されている。
さらに、本発明に係る請求項７記載の圧電アクチュエータは、請求項６記載の圧電アクチュエータにおいて、ばね部材をさらに備え、前記圧電素子の前記端部が前記ばね部材を介して前記筐体に固定されている。
このような構成であれば、圧電素子へ予圧が負荷され、圧電素子の変位を効率的に可動体に伝達することができる。 Furthermore, a piezoelectric actuator according to a sixth aspect of the present invention is the piezoelectric actuator according to any one of the first to fifth aspects, further comprising a housing for installing the piezoelectric element, and an end portion of the piezoelectric element. Of these, the end opposite to the movable body is fixed to the casing.
The piezoelectric actuator according to claim 7 of the present invention is the piezoelectric actuator according to claim 6, further comprising a spring member, wherein the end portion of the piezoelectric element is fixed to the housing via the spring member. ing.
With such a configuration, a preload is applied to the piezoelectric element, and the displacement of the piezoelectric element can be efficiently transmitted to the movable body.

さらに、本発明に係る請求項８記載の圧電アクチュエータは、請求項６および７のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータにおいて、支持体をさらに備え、前記圧電素子の変位方向と直交する面が前記支持体を介して前記筐体に固定されている。
このような構成であれば、支持体により圧電素子の変位方向と直交する方向の変位が抑制される。 Furthermore, a piezoelectric actuator according to an eighth aspect of the present invention is the piezoelectric actuator according to any one of the sixth and seventh aspects, further comprising a support, and a surface orthogonal to the displacement direction of the piezoelectric element is the piezoelectric actuator. It is fixed to the housing via a support.
If it is such a structure, the displacement of the direction orthogonal to the displacement direction of a piezoelectric element will be suppressed by a support body.

さらに、本発明に係る請求項９記載の圧電アクチュエータは、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の圧電アクチュエータにおいて、複数の前記圧電素子を備え、前記複数の圧電素子を配置し、その駆動によって前記可動体を駆動する。
このような構成であれば、複数の圧電素子が駆動し、その振動によって可動体が駆動するので、一方の圧電素子が可動体または走行プレート等から離れていても、他の圧電素子が可動体または走行プレート等に接して駆動するため、可動体を常に保持することができ、より安定した駆動が可能となる。 Furthermore, a piezoelectric actuator according to a ninth aspect of the present invention is the piezoelectric actuator according to any one of the first to eighth aspects, comprising a plurality of the piezoelectric elements, and arranging the plurality of piezoelectric elements, The movable body is driven by driving.
With such a configuration, since the plurality of piezoelectric elements are driven and the movable body is driven by the vibration, even if one of the piezoelectric elements is separated from the movable body or the traveling plate, the other piezoelectric element is movable. Or since it drives in contact with a travel plate etc., a movable body can always be hold | maintained and the more stable drive is attained.

以上説明したように、本発明に係る請求項１記載の圧電アクチュエータによれば、温度センサにより駆動体の温度を検出することができるので、従来に比して、発熱による異常摩耗を未然に防止することができるという効果が得られる。また、圧電素子ではなく駆動体に温度センサが設けられているので、温度センサの設置により圧電素子の固有値や動作モードが変化することがなく、従来に比して、圧電素子を効率よく動作させることができるという効果も得られる。   As described above, according to the piezoelectric actuator according to the first aspect of the present invention, since the temperature of the driving body can be detected by the temperature sensor, abnormal wear due to heat generation can be prevented as compared with the prior art. The effect that it can do is acquired. In addition, since the temperature sensor is provided not in the piezoelectric element but in the driving body, the eigenvalue and the operation mode of the piezoelectric element do not change due to the installation of the temperature sensor, and the piezoelectric element is operated more efficiently than before. The effect that it can be also obtained.

さらに、本発明に係る請求項２記載の圧電アクチュエータによれば、温度センサを設けるためのスペースの確保および配線処理を行わなくて済むので、小型化を図ることができるという効果が得られる。また、熱電対より取付面積が小さく済むので、異常摩耗が発生しやすい箇所に効果的に取り付けることができるという効果も得られる。さらに、導線であるため、熱電対よりも安価であり、取付が容易であるという効果も得られる。
さらに、本発明に係る請求項４記載の圧電アクチュエータによれば、圧電素子の駆動が非共振駆動であるので、駆動体の円運動を用いた高速駆動と圧電素子にＤＣ電圧を印加することが可能となり、可動体の位置決めを高精度に行うことができるという効果が得られる。 Further, according to the piezoelectric actuator according to the second aspect of the present invention, it is not necessary to secure a space for providing the temperature sensor and to perform wiring processing, so that an effect of miniaturization can be obtained. Further, since the mounting area is smaller than that of the thermocouple, it is possible to obtain an effect that the mounting can be effectively performed at a place where abnormal wear is likely to occur. Furthermore, since it is a conducting wire, it is cheaper than a thermocouple, and an effect that it is easy to mount can be obtained.
Furthermore, according to the piezoelectric actuator according to claim 4 of the present invention, since the driving of the piezoelectric element is non-resonant driving, it is possible to apply a DC voltage to the piezoelectric element and high-speed driving using the circular motion of the driving body. Thus, the movable body can be positioned with high accuracy.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１ないし図１０は、本発明に係る圧電アクチュエータの実施の形態を示す図である。
まず、本発明に係る圧電アクチュエータ７の構造を説明する。
図１は、圧電アクチュエータ７の構造を示す正面図である。
圧電アクチュエータ７は、図１に示すように、圧電素子１２を有して構成されている。圧電素子１２としては、非積層の直方体圧電素子を用いる。これにより、圧電素子１２自体の耐久性を向上することができる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 10 are views showing an embodiment of a piezoelectric actuator according to the present invention.
First, the structure of the piezoelectric actuator 7 according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a front view showing the structure of the piezoelectric actuator 7.
As shown in FIG. 1, the piezoelectric actuator 7 includes a piezoelectric element 12. As the piezoelectric element 12, a non-stacked rectangular parallelepiped piezoelectric element is used. Thereby, durability of piezoelectric element 12 itself can be improved.

圧電素子１２の一方の面には、図１（ａ）に示すように、電極膜１０ａ，１０ｂが横並びに設けられ、電極膜１０ａ，１０ｂには、電圧を印加するための導線１１ａ，１１ｂが接続されている。圧電素子１２の他方の面には、図１（ｂ）に示すように、電極膜１０ｃが全面を覆うようにして設けられ、電極膜１０ｃには、グランドに接地するための導線１１ｃが接続されている。
圧電素子１２の先端には、圧電素子１２の振動を可動体に伝達するためのフィンガ８が設けられている。フィンガ８および圧電素子１２は、個別の部品からなり、それらを接合することで構成している。 As shown in FIG. 1A, electrode films 10a and 10b are provided side by side on one surface of the piezoelectric element 12. Conductive wires 11a and 11b for applying a voltage are provided on the electrode films 10a and 10b. It is connected. As shown in FIG. 1B, an electrode film 10c is provided on the other surface of the piezoelectric element 12 so as to cover the entire surface, and a conductive wire 11c for grounding is connected to the electrode film 10c. ing.
A finger 8 for transmitting the vibration of the piezoelectric element 12 to the movable body is provided at the tip of the piezoelectric element 12. The finger 8 and the piezoelectric element 12 are composed of individual parts, and are configured by joining them.

フィンガ８には、その外周に導線１３が巻き付けられている。導線１３は、０℃の抵抗率と１００℃の抵抗率の比が０．５以上であることが好ましい。フィンガ８の材質は、例えば、セラミック等の任意のものを採用することができる。導線１３は、フィンガ８に巻き付け締結することのみで取り付けてもよいし、フィンガ８に接着固定してもよい。また、導線１３のうちフィンガ８に巻き付いていない部分は、フィンガ８の円運動を阻害しないように張力をあまりかけないことが好ましい。   A conducting wire 13 is wound around the outer periphery of the finger 8. The conducting wire 13 preferably has a resistivity ratio of 0 ° C. to a resistivity of 100 ° C. of 0.5 or more. As the material of the finger 8, for example, an arbitrary material such as ceramic can be adopted. The conducting wire 13 may be attached only by being wound and fastened to the finger 8 or may be bonded and fixed to the finger 8. Further, it is preferable that a portion of the conducting wire 13 that is not wound around the finger 8 does not apply much tension so as not to hinder the circular motion of the finger 8.

図２は、圧電アクチュエータ７の構造を示す斜視図である。
図３は、圧電アクチュエータ７の構造を示す正面図である。
圧電素子１２は、図２に示すように、筐体１６に収納されている。また、圧電素子１２の後端が板ばね１８を介して筐体１６に固定されており、図３に示すように、板ばね１８によってフィンガ８が走行プレート６に押し付けられるようになっている。圧電素子１２の固定方法としては、板ばね１８に代えて弾性ヒンジを使用してもよいし、圧電素子１２が片持ち梁のように一端を完全に固定してもよい。走行プレート６の押付予圧力は、駆動条件に応じて設定する。
また、図２に示すように、圧電素子１２の変位方向と直交する側面が支持部材２０ａ，２０ｂを介して筐体１６に固定されている。図２の例では、１つの側面に対して１カ所しか支持していないが、１つの側面に対して複数の支持部材を用いてもよい。 FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the piezoelectric actuator 7.
FIG. 3 is a front view showing the structure of the piezoelectric actuator 7.
The piezoelectric element 12 is housed in a housing 16 as shown in FIG. Further, the rear end of the piezoelectric element 12 is fixed to the housing 16 via a leaf spring 18, and the finger 8 is pressed against the travel plate 6 by the leaf spring 18 as shown in FIG. 3. As a method of fixing the piezoelectric element 12, an elastic hinge may be used instead of the leaf spring 18, or one end of the piezoelectric element 12 may be completely fixed like a cantilever. The pressing pre-pressure of the traveling plate 6 is set according to the driving conditions.
As shown in FIG. 2, the side surface orthogonal to the displacement direction of the piezoelectric element 12 is fixed to the housing 16 via support members 20a and 20b. In the example of FIG. 2, only one place is supported for one side surface, but a plurality of support members may be used for one side surface.

次に、導線１３を含む温度検出回路の構成を説明する。
図４は、導線１３を含む結線構成を示す図である。
図５は、導線１３を含む温度検出回路の回路図である。
図４に示すように、導線１３の一端には電源Ｖが接続され、導線１３の他端には抵抗Ｒ２が接続されている。電源Ｖと抵抗Ｒ２は直列に接続され、抵抗Ｒ２には、その電圧値Ｖ２を測定するための電圧計が並列に接続されている。
導線１３は、温度変化により抵抗率が変化する抵抗素子である。そのため、導線１３の抵抗値をＲ１とすると、図５に示すように、電源Ｖおよび抵抗Ｒ１、Ｒ２を直列に接続した閉回路を構成する。 Next, the structure of the temperature detection circuit including the conducting wire 13 will be described.
FIG. 4 is a diagram showing a connection configuration including the conductive wire 13.
FIG. 5 is a circuit diagram of a temperature detection circuit including the conductive wire 13.
As shown in FIG. 4, a power source V is connected to one end of the conducting wire 13, and a resistor R <b> 2 is connected to the other end of the conducting wire 13. The power source V and the resistor R2 are connected in series, and a voltmeter for measuring the voltage value V2 is connected in parallel to the resistor R2.
The conducting wire 13 is a resistance element whose resistivity changes with a temperature change. Therefore, when the resistance value of the conducting wire 13 is R1, as shown in FIG. 5, a closed circuit in which the power source V and the resistors R1 and R2 are connected in series is configured.

例えば、電源Ｖ＝５[Ｖ]、Ｒ２＝１[Ω]、導線１３の長さＬ＝0.05[ｍ]、導線１３の材質をタングステンとして、以下に実施例を説明する。
圧電アクチュエータ７が駆動する際、発熱が生じる。このとき、フィンガ８も温度が上昇する。
フィンガ８の温度が上昇すると、これに伴い、フィンガ８に巻き付けた導線１３の温度が上昇し、導線１３の抵抗率が変化する。導線１３の抵抗率ρは、下式（１）により表すことができる。下式（１）において、ρ0は、０℃での抵抗率（＝4.9×10-8[Ωｍ]）、αは、平均温度係数（＝4.9×10-3[／Ｋ]）である。
ρ＝ρ0（１＋αｔ） …（１）
また、導線１３の抵抗値Ｒ１は、下式（２）により表すことができる。下式（２）において、Ａは、導線１３の断面積である。
Ｒ１＝ρ×Ｌ／Ａ …（２） For example, the power supply V = 5 [V], R2 = 1 [Ω], the length L of the conductive wire L = 0.05 [m], and the material of the conductive wire 13 is assumed to be tungsten.
When the piezoelectric actuator 7 is driven, heat is generated. At this time, the temperature of the finger 8 also rises.
When the temperature of the finger 8 rises, the temperature of the conducting wire 13 wound around the finger 8 rises accordingly, and the resistivity of the conducting wire 13 changes. The resistivity ρ of the conducting wire 13 can be expressed by the following formula (1). In the following equation (1), ρ 0 is a resistivity at 0 ° C. (= 4.9 × 10 −8 [Ωm]), and α is an average temperature coefficient (= 4.9 × 10 −3 [/ K]).
ρ = ρ 0 (1 + αt) (1)
Moreover, the resistance value R1 of the conducting wire 13 can be expressed by the following equation (2). In the following formula (2), A is the cross-sectional area of the conducting wire 13.
R1 = ρ × L / A (2)

図６は、導線１３の温度変化に対する抵抗値Ｒ１の変化を示すグラフである。
図７は、導線１３の温度変化に対する電圧値Ｖ２の変化を示すグラフである。
したがって、抵抗値Ｒ１は、図６に示すように、導線１３の温度の上昇とともに上昇し、電圧値Ｖ２は、逆に、図７に示すように、導線１３の温度の上昇とともに低下する。 FIG. 6 is a graph showing the change of the resistance value R1 with respect to the temperature change of the conducting wire 13.
FIG. 7 is a graph showing the change of the voltage value V2 with respect to the temperature change of the conducting wire 13.
Therefore, as shown in FIG. 6, the resistance value R <b> 1 increases as the temperature of the conducting wire 13 increases, and the voltage value V <b> 2 decreases as the temperature of the conducting wire 13 increases, as shown in FIG. 7.

次に、圧電アクチュエータ７の駆動部の構成を説明する。
図８は、圧電アクチュエータ７の構造を示すブロック図である。
圧電アクチュエータ７は、図８に示すように、導線１１ａに接続し電極膜１０ａに電圧を印加する電源２２ａと、導線１１ｂに接続し電極膜１０ｂに電圧を印加する電源２２ｂと、電源２２ａ，２２ｂの電圧波形の極性を反転させる極性反転部２４と、電源２２ａ，２２ｂおよび極性反転部２４を制御する制御部２６とを有して構成されている。 Next, the structure of the drive part of the piezoelectric actuator 7 is demonstrated.
FIG. 8 is a block diagram showing the structure of the piezoelectric actuator 7.
As shown in FIG. 8, the piezoelectric actuator 7 includes a power source 22a that is connected to the conductor 11a and applies a voltage to the electrode film 10a, a power source 22b that is connected to the conductor 11b and applies a voltage to the electrode film 10b, and power sources 22a and 22b. The polarity reversing unit 24 for reversing the polarity of the voltage waveform and the control unit 26 for controlling the power supplies 22a and 22b and the polarity reversing unit 24 are configured.

制御部２６は、位相が９０°異なる２つの電圧波形を発生させ、発生させた電圧波形の電圧を電極膜１０ａ，１０ｂにそれぞれ印加するように電源２２ａ，２２ｂを制御する。電圧波形の周波数は、ＤＣ（０[Hz]）から圧電素子１２の共振周波数未満の範囲で設定する。これは、圧電素子１２を共振周波数領域で使用すると、圧電素子１２が共振振動を起こしてしまうので、これを抑制するためである。
制御部２６は、フィンガ８の回転方向を逆転させるときは、極性反転部２４により電圧波形の極性を反転する。 The control unit 26 generates two voltage waveforms whose phases are different by 90 °, and controls the power supplies 22a and 22b so as to apply the voltages having the generated voltage waveforms to the electrode films 10a and 10b, respectively. The frequency of the voltage waveform is set in a range from DC (0 [Hz]) to less than the resonance frequency of the piezoelectric element 12. This is because, when the piezoelectric element 12 is used in the resonance frequency region, the piezoelectric element 12 causes resonance vibration, which is suppressed.
When the control unit 26 reverses the rotation direction of the finger 8, the polarity reversing unit 24 reverses the polarity of the voltage waveform.

次に、圧電アクチュエータ７の駆動原理を説明する。
図９は、圧電アクチュエータ７の駆動状態を示す図である。
図９の例は、位相が９０°異なるパルス電圧を電極膜１０ａ，１０ｂに印加した場合である。
まず、電極膜１０ａ，１０ｂにそれぞれマイナスの電圧が印加されると、図９（ａ）に示すように、圧電素子１２の左半面（電極膜１０ａが設けられている部位）および右半面（電極膜１０ａが設けられている部位）が電極膜１０ａ，１０ｂに対して直交方向に収縮し、フィンガ８が上方向に変位する。 Next, the driving principle of the piezoelectric actuator 7 will be described.
FIG. 9 is a diagram illustrating a driving state of the piezoelectric actuator 7.
The example of FIG. 9 is a case where pulse voltages having a phase difference of 90 ° are applied to the electrode films 10a and 10b.
First, when a negative voltage is applied to each of the electrode films 10a and 10b, as shown in FIG. 9A, the left half surface of the piezoelectric element 12 (the portion where the electrode film 10a is provided) and the right half surface (electrode) The portion where the film 10a is provided) contracts in a direction perpendicular to the electrode films 10a and 10b, and the finger 8 is displaced upward.

次いで、電極膜１０ｂに印加する電圧がプラスになると、図９（ｂ）に示すように、圧電素子１２の左半分が電極膜１０ａ，１０ｂに対して直交方向に収縮した状態で右半面が電極膜１０ａ，１０ｂに対して直交方向に伸長し、フィンガ８が右方向に変位する。
次いで、電極膜１０ａに印加する電圧がプラスになると、図９（ｃ）に示すように、圧電素子１２が電極膜１０ａ，１０ｂに対して直交方向に伸長し、フィンガ８が下方向に変位する。
そして、電極膜１０ｂに印加する電圧がマイナスになると、図９（ｄ）に示すように、圧電素子１２の左半面が収縮した状態で右半面が伸長し、フィンガ８が左方向に変位する。 Next, when the voltage applied to the electrode film 10b becomes positive, as shown in FIG. 9B, the left half of the piezoelectric element 12 contracts in the direction orthogonal to the electrode films 10a and 10b, and the right half surface is the electrode. The film 8a extends in a direction orthogonal to the films 10a and 10b, and the finger 8 is displaced in the right direction.
Next, when the voltage applied to the electrode film 10a becomes positive, as shown in FIG. 9C, the piezoelectric element 12 extends in a direction orthogonal to the electrode films 10a and 10b, and the finger 8 is displaced downward. .
When the voltage applied to the electrode film 10b becomes negative, as shown in FIG. 9D, the right half surface expands with the left half surface of the piezoelectric element 12 contracted, and the finger 8 is displaced leftward.

この４つの変位を繰り返すことにより、フィンガ８の先端は、円運動を描くように駆動する。この運動により可動体を移動させることができる。運動の速度は、電極膜１０ａ，１０ｂに印加する電圧の周波数を変化させることで調整することができる。また、電極膜１０ａ，１０ｂに印加する電圧波形は、パルス波に限らず、正弦波または三角波にすることもできる。   By repeating these four displacements, the tip of the finger 8 is driven to draw a circular motion. The movable body can be moved by this movement. The speed of movement can be adjusted by changing the frequency of the voltage applied to the electrode films 10a and 10b. Further, the voltage waveform applied to the electrode films 10a and 10b is not limited to the pulse wave, but may be a sine wave or a triangular wave.

図１０は、圧電アクチュエータ７をＤＣ駆動した場合の駆動状態を示す図である。
圧電アクチュエータ７をＤＣ駆動する場合は、例えば、図１０に示すように、電極膜１０ａ，１０ｂのうち一方にプラスの電圧を、他方にマイナスの電圧をそれぞれ印加し、圧電素子１２を変位させることができる。また、電極膜１０ａ，１０ｂのいずれか一方にのみプラスまたはマイナスの電圧を印加し、圧電素子１２を変位させることもできる。 FIG. 10 is a diagram illustrating a driving state when the piezoelectric actuator 7 is DC-driven.
When the piezoelectric actuator 7 is DC-driven, for example, as shown in FIG. 10, a positive voltage is applied to one of the electrode films 10a and 10b and a negative voltage is applied to the other to displace the piezoelectric element 12. Can do. Further, the piezoelectric element 12 can be displaced by applying a positive or negative voltage only to one of the electrode films 10a and 10b.

微動の際、移動量は、印加する電圧の大きさを変化させることにより、圧電素子１２の変位量を調整することができる。その結果、可動体を極微少な変位量で動かすことができる。
このようにして、本実施の形態では、温度変化により抵抗値が変化する導線１３をフィンガ８に巻き付け、フィンガ８の温度を検出するようにした。 During fine movement, the amount of movement can adjust the amount of displacement of the piezoelectric element 12 by changing the magnitude of the applied voltage. As a result, the movable body can be moved with a very small amount of displacement.
In this way, in the present embodiment, the conductive wire 13 whose resistance value changes with temperature change is wound around the finger 8 to detect the temperature of the finger 8.

これにより、導線１３の抵抗率ρと温度の関係を把握すれば、フィンガ８の温度を検出することができるので、従来に比して、発熱による異常摩耗を未然に防止することができる。また、圧電素子１２ではなくフィンガ８に導線１３が設けられ、かつ、圧電素子１２に対して左右対称に取付が可能となるため、導線１３の取付により圧電素子１２の固有値や動作モードが変化することがなく、従来に比して、圧電素子１２を効率よく動作させることができる。   Thus, if the relationship between the resistivity ρ of the conductive wire 13 and the temperature is grasped, the temperature of the finger 8 can be detected, so that abnormal wear due to heat generation can be prevented as compared with the conventional case. In addition, since the conducting wire 13 is provided not on the piezoelectric element 12 but on the finger 8 and can be mounted symmetrically with respect to the piezoelectric element 12, the eigenvalue and the operation mode of the piezoelectric element 12 change depending on the attachment of the conducting wire 13. Therefore, the piezoelectric element 12 can be operated more efficiently than in the prior art.

さらに、圧電素子１２に熱電対を貼り付ける場合に比して、導線１３を設けるためのスペースの確保および配線処理を行わなくて済むので、小型化を図ることができる。また、熱電対より取付面積が小さく済むので、異常摩耗が発生しやすい箇所に効果的に取り付けることができる。さらに、導線１３であるため、熱電対よりも安価であり、取付が容易である。   Furthermore, as compared with the case where a thermocouple is attached to the piezoelectric element 12, it is not necessary to secure a space for providing the conductive wire 13 and perform wiring processing, so that the size can be reduced. Further, since the mounting area is smaller than that of the thermocouple, it can be effectively mounted at a location where abnormal wear is likely to occur. Furthermore, since it is the conducting wire 13, it is cheaper than a thermocouple and is easy to mount.

また、電圧値Ｖ２に対してあらかじめ閾値を設け、電圧値Ｖ２が閾値以下になれば、アラーム出力するように設定すると、圧電アクチュエータ７の使用中に温度が上昇し、異常摩耗を生じる可能性が出たときに操作者に通知されるので、圧電アクチュエータ７を停止するか、駆動電圧のデューティ比を下げ駆動するといった対処が可能となる。さらに、分解点検をしなくてもフィンガ８の温度上昇度合いを把握できるため、異常摩耗が生じてフィンガ８または走行プレート６が破損する前に圧電アクチュエータ７を停止するか、部品を交換するといった対処が可能となる。   Further, if a threshold value is set in advance for the voltage value V2, and an alarm is output when the voltage value V2 falls below the threshold value, the temperature rises during use of the piezoelectric actuator 7, and abnormal wear may occur. Since the operator is notified when it comes out, it is possible to take measures such as stopping the piezoelectric actuator 7 or driving the drive voltage with a reduced duty ratio. Further, since the temperature rise degree of the finger 8 can be grasped without performing an overhaul check, the piezoelectric actuator 7 is stopped before the finger 8 or the traveling plate 6 is damaged due to abnormal wear, or the parts are replaced. Is possible.

さらに、本実施の形態では、導線１３は、０℃の抵抗率と１００℃の抵抗率の比が０．５以上のものを採用した。
これにより、温度変化に対する抵抗率の変化が大きいので、フィンガ８の温度を精度よく検出することができる。
さらに、本実施の形態では、圧電素子１２と、圧電素子１２の一方の面に設けられた２つの電極膜１０ａ，１０ｂと、圧電素子１２の他方の面に設けられた電極膜１０ｃと、電極膜１０ａ，１０ｂに電圧を印加する電源２２ａ，２２ｂと、電源２２ａ，２２ｂを制御する制御部２６とを備え、制御部２６は、周波数が圧電素子１２の共振周波数未満でかつ位相が９０°異なる２つの電圧波形の電圧を電極膜１０ａ，１０ｂにそれぞれ印加するように電源２２ａ，２２ｂを制御する。 Further, in the present embodiment, the conductive wire 13 has a ratio of the resistivity at 0 ° C. to the resistivity at 100 ° C. of 0.5 or more.
Thereby, since the change of the resistivity with respect to the temperature change is large, the temperature of the finger 8 can be detected with high accuracy.
Further, in the present embodiment, the piezoelectric element 12, the two electrode films 10a and 10b provided on one surface of the piezoelectric element 12, the electrode film 10c provided on the other surface of the piezoelectric element 12, and the electrodes Power sources 22a and 22b for applying a voltage to the films 10a and 10b and a control unit 26 for controlling the power sources 22a and 22b are provided. The control unit 26 has a frequency that is less than the resonance frequency of the piezoelectric element 12 and a phase difference of 90 °. The power supplies 22a and 22b are controlled so as to apply two voltage waveform voltages to the electrode films 10a and 10b, respectively.

これにより、圧電素子１２の駆動が非共振駆動であるので、フィンガ８の円運動を用いた高速駆動と圧電素子１２にＤＣ電圧を印加することが可能となり、可動体の位置決めを高精度に行うことができる。
さらに、本実施の形態では、電極膜１０ａ，１０ｂに印加する電圧波形の極性を反転させる極性反転部２４を備える。 As a result, since the driving of the piezoelectric element 12 is non-resonant driving, it becomes possible to apply high-speed driving using the circular motion of the finger 8 and to apply a DC voltage to the piezoelectric element 12, thereby positioning the movable body with high accuracy. be able to.
Further, in the present embodiment, a polarity reversing unit 24 that reverses the polarity of the voltage waveform applied to the electrode films 10a and 10b is provided.

これにより、圧電素子１２の回転方向を逆転させることができる。なお、回転方向を逆転させるために、２つの電圧波形の位相関係を反転するよう制御してもよい。
さらに、本実施の形態では、圧電素子１２の変位方向と直交する側面が支持部材２０ａ，２０ｂを介して筐体１６に固定されている。
これにより、支持部材２０ａ，２０ｂにより圧電素子１２の変位方向と直交する方向の姿勢変化を抑制することができる。 Thereby, the rotation direction of the piezoelectric element 12 can be reversed. In order to reverse the rotation direction, the phase relationship between the two voltage waveforms may be controlled to be reversed.
Furthermore, in the present embodiment, the side surface orthogonal to the displacement direction of the piezoelectric element 12 is fixed to the housing 16 via the support members 20a and 20b.
Thereby, the posture change of the direction orthogonal to the displacement direction of the piezoelectric element 12 can be suppressed by the support members 20a and 20b.

上記実施の形態において、フィンガ８は、請求項１または２記載の駆動体に対応し、導線１３は、請求項１または２記載の温度センサに対応し、電極膜１０ａは、請求項４または５記載の第１電極に対応し、電極膜１０ｂは、請求項４または５記載の第２電極に対応し、電極膜１０ｃは、請求項４記載の第３電極に対応している。また、電源２２ａ，２２ｂおよび制御部２６は、請求項４記載の電圧印加手段に対応し、極性反転部２４は、請求項５記載の極性反転手段に対応し、支持部材２０ａ，２０ｂは、請求項８記載の支持体に対応している。
なお、上記実施の形態においては、圧電素子１２の一方の面に２つの電極膜１０ａ，１０ｂを設けた構造の圧電アクチュエータ７に適用したが、これに限らず、圧電素子１２の一方の面に電極膜を４分割して設けた構造の圧電アクチュエータ７に適用することもできる。 In the said embodiment, the finger 8 respond | corresponds to the drive body of Claim 1 or 2, the conducting wire 13 respond | corresponds to the temperature sensor of Claim 1 or 2, and the electrode film 10a is Claim 4 or 5. The electrode film 10b corresponds to the second electrode according to claim 4 or 5, and the electrode film 10c corresponds to the third electrode according to claim 4. Further, the power supplies 22a and 22b and the control unit 26 correspond to the voltage applying unit according to claim 4, the polarity reversing unit 24 corresponds to the polarity reversing unit according to claim 5, and the support members 20a and 20b are charged. This corresponds to the support described in Item 8.
In the above-described embodiment, the present invention is applied to the piezoelectric actuator 7 having a structure in which the two electrode films 10a and 10b are provided on one surface of the piezoelectric element 12. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to the piezoelectric actuator 7 having a structure in which the electrode film is divided into four parts.

図１１は、圧電アクチュエータ７の構造を示す正面図である。
圧電アクチュエータ７は、図１１に示すように、圧電素子１２と、圧電素子１２の一方の面に４分割して設けられた電極膜１０ｄ〜１０ｇと、圧電素子１２の他方の面のほぼ全面に設けられた電極膜（図示せず）と、圧電素子１２の先端部に設けられたフィンガ８とを備えている。 FIG. 11 is a front view showing the structure of the piezoelectric actuator 7.
As shown in FIG. 11, the piezoelectric actuator 7 is formed on almost the entire surface of the piezoelectric element 12, the electrode films 10 d to 10 g provided on one surface of the piezoelectric element 12, and the other surface of the piezoelectric element 12. An electrode film (not shown) provided and a finger 8 provided at the tip of the piezoelectric element 12 are provided.

圧電素子１２は、筐体に収められており、筐体内部で４つの支持部材２０ｄ〜２０ｇによって側面が支持されている。支持部材２０ｄ〜２０ｇは、圧電素子１２が交流電圧を印加し振動する際、その振動の節を支持する。また、圧電素子１２の後端と筐体との間に設けられたコイルばね１４によってフィンガ８が走行プレート６に押し付けられるようになっている。
フィンガ８には、上記実施の形態と同様に、その外周に導線１３が巻き付けられている。 The piezoelectric element 12 is housed in a housing, and the side surfaces are supported by four support members 20d to 20g inside the housing. The support members 20d to 20g support the vibration nodes when the piezoelectric element 12 vibrates by applying an AC voltage. Further, the finger 8 is pressed against the travel plate 6 by a coil spring 14 provided between the rear end of the piezoelectric element 12 and the housing.
As with the above-described embodiment, a conductor 13 is wound around the outer periphery of the finger 8.

なお、図１および図１１の構造の圧電アクチュエータ７に限らず、他の構造の圧電アクチュエータ７にも適用できる。
また、上記実施の形態においては、１つの圧電素子１２を用いて可動体を駆動するように構成したが、これに限らず、複数の圧電素子１２を用いて可動体を駆動するように構成することもできる。 Note that the present invention can be applied not only to the piezoelectric actuator 7 having the structure shown in FIGS.
In the above embodiment, the movable body is driven by using one piezoelectric element 12, but the present invention is not limited to this, and the movable body is driven by using a plurality of piezoelectric elements 12. You can also.

図１２は、２つの圧電素子１２を用いて可動体を駆動する場合を示す図である。
２つの圧電素子１２を用いて可動体を駆動する場合、互いの圧電素子１２は、図１２に示すように、位相差を有して駆動する。その結果、一方の圧電素子１２が走行プレート６から離れていても、他方の圧電素子１２が走行プレート６に接して駆動するため、走行プレート６を常に保持することができ、より安定した駆動が可能となる。駆動力を増したときは、さらに多数の圧電素子１２を用いるとよい。
また、本発明に係る圧電アクチュエータは、上記実施の形態の限らず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で他の場合にも適用可能である。 FIG. 12 is a diagram illustrating a case where a movable body is driven using two piezoelectric elements 12.
When a movable body is driven using two piezoelectric elements 12, the piezoelectric elements 12 are driven with a phase difference as shown in FIG. As a result, even when one piezoelectric element 12 is separated from the traveling plate 6, the other piezoelectric element 12 is driven in contact with the traveling plate 6, so that the traveling plate 6 can always be held and more stable driving can be achieved. It becomes possible. When the driving force is increased, a larger number of piezoelectric elements 12 may be used.
The piezoelectric actuator according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to other cases without departing from the gist of the present invention.

圧電アクチュエータ７の構造を示す正面図である。3 is a front view showing a structure of a piezoelectric actuator 7. FIG. 圧電アクチュエータ７の構造を示す斜視図である。3 is a perspective view showing a structure of a piezoelectric actuator 7. FIG. 圧電アクチュエータ７の構造を示す正面図である。3 is a front view showing a structure of a piezoelectric actuator 7. FIG. 導線１３を含む結線構成を示す図である。It is a figure which shows the connection structure containing the conducting wire. 導線１３を含む温度検出回路の回路図である。3 is a circuit diagram of a temperature detection circuit including a conducting wire 13. FIG. 導線１３の温度変化に対する抵抗値Ｒ１の変化を示すグラフである。4 is a graph showing a change in resistance value R1 with respect to a temperature change of a conducting wire 13; 導線１３の温度変化に対する電圧値Ｖ２の変化を示すグラフである。3 is a graph showing a change in voltage value V2 with respect to a temperature change of a conducting wire 13. 圧電アクチュエータ７の構造を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a structure of a piezoelectric actuator 7. FIG. 圧電アクチュエータ７の駆動状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a driving state of a piezoelectric actuator. 圧電アクチュエータ７をＤＣ駆動した場合の駆動状態を示す図である。It is a figure which shows the drive state at the time of carrying out DC drive of the piezoelectric actuator. 圧電アクチュエータ７の構造を示す正面図である。3 is a front view showing a structure of a piezoelectric actuator 7. FIG. ２つの圧電素子１２を用いて可動体を駆動する場合を示す図である。It is a figure which shows the case where a movable body is driven using two piezoelectric elements. 従来の圧電アクチュエータの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional piezoelectric actuator.

符号の説明Explanation of symbols

７ 圧電アクチュエータ
６ 走行プレート
８ フィンガ
１０ａ〜１０ｇ 電極膜
１２ 圧電素子
１１ａ〜１１ｃ、１３ 導線
１６ 筐体
１８ 板ばね
２０ａ〜２０ｇ 支持部材
２２ａ，２２ｂ 電源
２４ 極性反転部
２６ 制御部 7 Piezoelectric actuator 6 Traveling plate 8 Fingers 10a to 10g Electrode film 12 Piezoelectric elements 11a to 11c, 13 Conductor 16 Housing 18 Leaf springs 20a to 20g Support members 22a and 22b Power supply 24 Polarity reversing unit 26 Control unit

Claims (9)

圧電素子と、可動体を設置する走行プレートと、前記走行プレートと前記圧電素子の間に設けられ前記圧電素子の振動を前記走行プレートに伝達する駆動体とを備え、前記圧電素子に電圧を印加することにより前記圧電素子を振動させ、その振動によって前記可動体を駆動する圧電アクチュエータにおいて、
前記駆動体に温度センサを設けたことを特徴とする圧電アクチュエータ。 A piezoelectric element, a traveling plate on which a movable body is installed, and a driving body that is provided between the traveling plate and the piezoelectric element and transmits vibrations of the piezoelectric element to the traveling plate, and applies a voltage to the piezoelectric element. In the piezoelectric actuator that vibrates the piezoelectric element and drives the movable body by the vibration,
A piezoelectric actuator comprising a temperature sensor in the drive body. 請求項１において、
前記温度センサは、温度変化により抵抗率が変化する導線からなり、前記導線を前記駆動体に巻き付けて設けたことを特徴とする圧電アクチュエータ。 In claim 1,
The temperature sensor is composed of a conductive wire whose resistivity changes with a temperature change, and is provided by winding the conductive wire around the driving body. 請求項２において、
前記導線は、０℃の抵抗率と１００℃の抵抗率の比が０．５以上であることを特徴とする圧電アクチュエータ。 In claim 2,
The piezoelectric actuator is characterized in that a ratio of a resistivity at 0 ° C. and a resistivity at 100 ° C. is 0.5 or more. 請求項１ないし３のいずれか１項において、
前記圧電素子の対向する２つの面の一方に設けられた第１電極および第２電極と、前記圧電素子の前記対向する２つの面の他方に設けられた第３電極と、前記第１電極および前記第２電極に電圧を印加する電圧印加手段とをさらに備え、
前記電圧印加手段は、周波数が前記圧電素子の共振周波数未満でかつ位相が９０°異なる２つの電圧波形の電圧を前記第１電極および前記第２電極にそれぞれ印加することを特徴とする圧電アクチュエータ。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
A first electrode and a second electrode provided on one of the two opposing surfaces of the piezoelectric element; a third electrode provided on the other of the two opposing surfaces of the piezoelectric element; and the first electrode and Voltage applying means for applying a voltage to the second electrode;
The piezoelectric actuator characterized in that the voltage applying means applies voltages of two voltage waveforms whose frequencies are less than the resonance frequency of the piezoelectric element and whose phases are different by 90 ° to the first electrode and the second electrode, respectively. 請求項４において、
前記第１電極および前記第２電極に印加する電圧波形の極性を反転させる極性反転手段をさらに備えることを特徴とする圧電アクチュエータ。 In claim 4,
A piezoelectric actuator, further comprising polarity inverting means for inverting the polarity of a voltage waveform applied to the first electrode and the second electrode. 請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記圧電素子を設置する筐体をさらに備え、
前記圧電素子の端部のうち前記可動体とは反対側の端部が前記筐体に固定されていることを特徴とする圧電アクチュエータ。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
A housing for installing the piezoelectric element;
A piezoelectric actuator, wherein an end of the piezoelectric element opposite to the movable body is fixed to the casing. 請求項６において、
ばね部材をさらに備え、
前記圧電素子の前記端部が前記ばね部材を介して前記筐体に固定されていることを特徴とする圧電アクチュエータ。 In claim 6,
A spring member;
The piezoelectric actuator, wherein the end of the piezoelectric element is fixed to the housing via the spring member. 請求項６および７のいずれか１項において、
支持体をさらに備え、
前記圧電素子の変位方向と直交する面が前記支持体を介して前記筐体に固定されていることを特徴とする圧電アクチュエータ。 In any one of Claim 6 and 7,
Further comprising a support,
A piezoelectric actuator characterized in that a surface orthogonal to the displacement direction of the piezoelectric element is fixed to the housing via the support. 請求項１ないし８のいずれか１項において、
複数の前記圧電素子を備え、
前記複数の圧電素子を配置し、その駆動によって前記可動体を駆動することを特徴とする圧電アクチュエータ。 In any one of Claims 1 thru | or 8,
A plurality of the piezoelectric elements;
A piezoelectric actuator characterized in that the plurality of piezoelectric elements are arranged and the movable body is driven by driving the piezoelectric elements.
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