JPH0314955Y2 - - Google Patents
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- JPH0314955Y2 JPH0314955Y2 JP1984050258U JP5025884U JPH0314955Y2 JP H0314955 Y2 JPH0314955 Y2 JP H0314955Y2 JP 1984050258 U JP1984050258 U JP 1984050258U JP 5025884 U JP5025884 U JP 5025884U JP H0314955 Y2 JPH0314955 Y2 JP H0314955Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
技術分野
本考案はたとえばNC工作機器の工具の微動調
整装置などに好適に用いられる駆動用圧電装置に
関する。
整装置などに好適に用いられる駆動用圧電装置に
関する。
背景技術
第1図はリニアモータの駆動用圧電装置におけ
る先行技術の作動図である。移動体1は、移動方
向に延びる第1圧電素子部2と、第1圧電素子の
長手方向の両端に形成される第2圧電素子部3お
よび第3圧電素子部4とから構成される。この移
動体1の動作の過程は、まず第1図1に示すよう
に移動体1を溝ブロツクなどの案内体5内に挿入
する。次に第2圧電素子部3を第1図2に示すよ
うに、移動方向と垂直な方向に伸長させて案内体
5の内壁面6に圧接して固定する。次に第1圧電
素子部2を移動方向と平行に、予め定められる長
さLだけ伸長させる。このとき第3圧電素子部4
は長さLだけ移動方向に変位している。次に第1
図3に示すように第3圧電素子部4を移動方向と
垂直方向に伸長して、案内体5の内壁面6に圧接
して固定する。次に第2圧電素子部3を移動方向
と垂直方向に縮小させた後、第1圧電素子部2を
移動方向と平行に縮小する。このとき移動体1は
距離Lだけ第1図の右方に移動したことになる。
第1図4では、まず第2圧電素子部を移動方向と
垂直に伸長させ案内体5の内壁面6に圧接して固
定する。次に第3圧電素子部を移動方向と垂直に
縮小した後、第1圧電素子部2を移動方向と平行
に伸長する。このように第1図1から第1図4ま
での動作を繰り返すことによつて移動体1を案内
体5の内壁面6に沿つて一方向に移動することが
できる。
る先行技術の作動図である。移動体1は、移動方
向に延びる第1圧電素子部2と、第1圧電素子の
長手方向の両端に形成される第2圧電素子部3お
よび第3圧電素子部4とから構成される。この移
動体1の動作の過程は、まず第1図1に示すよう
に移動体1を溝ブロツクなどの案内体5内に挿入
する。次に第2圧電素子部3を第1図2に示すよ
うに、移動方向と垂直な方向に伸長させて案内体
5の内壁面6に圧接して固定する。次に第1圧電
素子部2を移動方向と平行に、予め定められる長
さLだけ伸長させる。このとき第3圧電素子部4
は長さLだけ移動方向に変位している。次に第1
図3に示すように第3圧電素子部4を移動方向と
垂直方向に伸長して、案内体5の内壁面6に圧接
して固定する。次に第2圧電素子部3を移動方向
と垂直方向に縮小させた後、第1圧電素子部2を
移動方向と平行に縮小する。このとき移動体1は
距離Lだけ第1図の右方に移動したことになる。
第1図4では、まず第2圧電素子部を移動方向と
垂直に伸長させ案内体5の内壁面6に圧接して固
定する。次に第3圧電素子部を移動方向と垂直に
縮小した後、第1圧電素子部2を移動方向と平行
に伸長する。このように第1図1から第1図4ま
での動作を繰り返すことによつて移動体1を案内
体5の内壁面6に沿つて一方向に移動することが
できる。
このような従来技術の移動体1では圧電素子部
2,3,4の伸長および縮小の変位量が極めて小
さいため移動体1の移動速度が遅く、しかも案内
体5の内壁面6の幅などについて極めて高い精度
が要求された。
2,3,4の伸長および縮小の変位量が極めて小
さいため移動体1の移動速度が遅く、しかも案内
体5の内壁面6の幅などについて極めて高い精度
が要求された。
目 的
本考案の目的は、上述の技術的課題を解決し、
構成が簡単で移動速度が高められかつ安定して作
動する駆動用圧電装置を提供することである。
構成が簡単で移動速度が高められかつ安定して作
動する駆動用圧電装置を提供することである。
本考案は、(a)相互に対向する一対の平行な内壁
面22によつて形成される長手通路23を有し、
内壁面22には予め定める幅Hを有して長手方向
に延びる逃げ凹所24が形成されている案内体2
1と、 (b) 通路23内に収納される移動体7であつて、 (b1) 第1圧電素子部8であつて、 (b11) 前記幅Hよりも小さい幅D1を有
し、通路23の長手方向に延びて内壁面2
2に平行な板状の第1圧電体11と、 (b12) 第1圧電体11の表面の幅方向の
両側に長手方向に平行に延びるようにそれ
ぞれ形成される一対の連結部12a,13
aと、各連結部12a,13aから交互に
対向して交差するように垂直に延びる複数
の脚部12b,13bとによつて構成され
る一対の第1櫛形電極12,13とを有す
る第1圧電素子部8と、 (b2) 第1圧電素子部8に関して通路23
の長手方向一方側で、内壁面22に平行でか
つ長手方向に垂直な第1軸線65まわりに、
第1圧電素子部8と相互に、角変位可能に設
けられる第2圧電素子部9であつて、 (b21) 前記幅Hよりも大きい幅D2を有
し、内壁面22に平行な板状の第2圧電体
14と、 (b22) 第2圧電体14の表面の幅方向の
両側にそれぞれ形成される一対の連結部1
5a,16aと、各連結部15a,16a
から交互に対向して交差するように垂直に
延びる複数の脚部15b,16bとによつ
て構成される一対の第2櫛形電極15,1
6とを有する第2圧電素子部9と、 (b3) 第1圧電素子部8に関して通路23
の長手方向他方側で、内壁面22に平行でか
つ長手方向に垂直な第2軸線66まわりに、
第1圧電素子部8と相互に、角変位可能に設
けられる第3圧電素子部10であつて、 (b31) 前記幅Hよりも大きい幅D2を有
し、内壁面22に平行な板状の第3圧電体
18と、 (b32) 第3圧電体18の表面の幅方向の
両側にそれぞれ形成される一対の連結部1
9a,20aと、各連結部19a,20a
から交互に対向して交差するように垂直に
延びる複数の脚部19b,20bとによつ
て構成される一対の第3櫛形電極19,2
0とを有する第3圧電素子部10とを有す
る、そのような移動体7と、 (c) 一対の第1櫛形電極12,13の間に電圧を
与え、一対の第2櫛形電極15,16の間に電
圧を与え、一対の第3櫛形電極19,20の間
に電圧を与え、 第2または第3圧電素子部9,10のいずれか
一方が第1または第2軸線65,66まわりに角
変位して内壁面22に当接して固定する第1ステ
ツプと、第1圧電素子部8を弯曲させてかつ逃げ
凹所24に逃がして、内壁面22に当接させるこ
となく、前記長手方向に縮小する第2ステツプ
と、第2または第3圧電素子部9,10のいずれ
か他方が第1または第2軸線65,66まわりに
角変位して内壁面22に当接して固定する第3ス
テツプと、第2または第3圧電素子部9,10の
前記一方が内壁面22に当接しないようにする第
4ステツプと、第1圧電素子部8を前記長手方向
に伸長する第5ステツプと、第2または第3圧電
素子部9,10の前記他方が内壁面22に当接し
ないようにする第6ステツプとをこの順序で繰返
す電源手段とを含むことを特徴とする駆動用圧電
装置である。
面22によつて形成される長手通路23を有し、
内壁面22には予め定める幅Hを有して長手方向
に延びる逃げ凹所24が形成されている案内体2
1と、 (b) 通路23内に収納される移動体7であつて、 (b1) 第1圧電素子部8であつて、 (b11) 前記幅Hよりも小さい幅D1を有
し、通路23の長手方向に延びて内壁面2
2に平行な板状の第1圧電体11と、 (b12) 第1圧電体11の表面の幅方向の
両側に長手方向に平行に延びるようにそれ
ぞれ形成される一対の連結部12a,13
aと、各連結部12a,13aから交互に
対向して交差するように垂直に延びる複数
の脚部12b,13bとによつて構成され
る一対の第1櫛形電極12,13とを有す
る第1圧電素子部8と、 (b2) 第1圧電素子部8に関して通路23
の長手方向一方側で、内壁面22に平行でか
つ長手方向に垂直な第1軸線65まわりに、
第1圧電素子部8と相互に、角変位可能に設
けられる第2圧電素子部9であつて、 (b21) 前記幅Hよりも大きい幅D2を有
し、内壁面22に平行な板状の第2圧電体
14と、 (b22) 第2圧電体14の表面の幅方向の
両側にそれぞれ形成される一対の連結部1
5a,16aと、各連結部15a,16a
から交互に対向して交差するように垂直に
延びる複数の脚部15b,16bとによつ
て構成される一対の第2櫛形電極15,1
6とを有する第2圧電素子部9と、 (b3) 第1圧電素子部8に関して通路23
の長手方向他方側で、内壁面22に平行でか
つ長手方向に垂直な第2軸線66まわりに、
第1圧電素子部8と相互に、角変位可能に設
けられる第3圧電素子部10であつて、 (b31) 前記幅Hよりも大きい幅D2を有
し、内壁面22に平行な板状の第3圧電体
18と、 (b32) 第3圧電体18の表面の幅方向の
両側にそれぞれ形成される一対の連結部1
9a,20aと、各連結部19a,20a
から交互に対向して交差するように垂直に
延びる複数の脚部19b,20bとによつ
て構成される一対の第3櫛形電極19,2
0とを有する第3圧電素子部10とを有す
る、そのような移動体7と、 (c) 一対の第1櫛形電極12,13の間に電圧を
与え、一対の第2櫛形電極15,16の間に電
圧を与え、一対の第3櫛形電極19,20の間
に電圧を与え、 第2または第3圧電素子部9,10のいずれか
一方が第1または第2軸線65,66まわりに角
変位して内壁面22に当接して固定する第1ステ
ツプと、第1圧電素子部8を弯曲させてかつ逃げ
凹所24に逃がして、内壁面22に当接させるこ
となく、前記長手方向に縮小する第2ステツプ
と、第2または第3圧電素子部9,10のいずれ
か他方が第1または第2軸線65,66まわりに
角変位して内壁面22に当接して固定する第3ス
テツプと、第2または第3圧電素子部9,10の
前記一方が内壁面22に当接しないようにする第
4ステツプと、第1圧電素子部8を前記長手方向
に伸長する第5ステツプと、第2または第3圧電
素子部9,10の前記他方が内壁面22に当接し
ないようにする第6ステツプとをこの順序で繰返
す電源手段とを含むことを特徴とする駆動用圧電
装置である。
実施例
第2図は本考案の一実施例における移動体7の
基本的構成を示す斜視図である。第1圧電素子部
8の移動方向の一端部には第2圧電素子部9が配
置される。第1圧電素子部8の第2圧電素子部9
より逆の他端部には第3圧電素子部10が配置さ
れる。第1圧電素子部8は、圧電材料より形成さ
れる第1圧電体11と、その第1圧電体11の一
表面に形成された対向して交差する一対の櫛形電
極12,13とを含み偏平に形成されている。第
2圧電素子部9は圧電材料より形成される第2圧
電体14と、第2圧電体の一表面に形成された対
向して交差する一対の櫛形電極15,16とを含
み偏平に形成されている。第3圧電素子部10は
圧電材料から形成される第3圧電体18と、第3
圧電体の一表面に形成して対向して交差する一対
の櫛形電極19,20とを含み偏平に形成されて
いる。
基本的構成を示す斜視図である。第1圧電素子部
8の移動方向の一端部には第2圧電素子部9が配
置される。第1圧電素子部8の第2圧電素子部9
より逆の他端部には第3圧電素子部10が配置さ
れる。第1圧電素子部8は、圧電材料より形成さ
れる第1圧電体11と、その第1圧電体11の一
表面に形成された対向して交差する一対の櫛形電
極12,13とを含み偏平に形成されている。第
2圧電素子部9は圧電材料より形成される第2圧
電体14と、第2圧電体の一表面に形成された対
向して交差する一対の櫛形電極15,16とを含
み偏平に形成されている。第3圧電素子部10は
圧電材料から形成される第3圧電体18と、第3
圧電体の一表面に形成して対向して交差する一対
の櫛形電極19,20とを含み偏平に形成されて
いる。
第1圧電体11、第2圧電体14、第3圧電体
18は一体的に形成された圧電体である。第1圧
電体11と第2圧電体14との境界付近の第1連
結部材14aおよび第1圧電体11と第3圧電体
18との境界付近の第2連結部材18aは、第1
圧電体11、第2圧電体14、第3圧電体18が
後述するように彎曲するときに支点部として機能
する。
18は一体的に形成された圧電体である。第1圧
電体11と第2圧電体14との境界付近の第1連
結部材14aおよび第1圧電体11と第3圧電体
18との境界付近の第2連結部材18aは、第1
圧電体11、第2圧電体14、第3圧電体18が
後述するように彎曲するときに支点部として機能
する。
このような構成を有する移動体1は大略的にH
字状で偏平に形成されている。第1圧電素子部8
の幅D1は第2圧電素子部9、第3圧電素子部1
0の幅D2より小さく形成される。また櫛形電極
12,13,15,16,19,20はそれぞれ
移動方向と平行に延びる連結部12a,13a,
15a,16a,19a,20aと各連結部から
垂直に延び、第2図示のように対向して交差する
脚部12b,13b,15b,16b,19b,
20bとから形成される。
字状で偏平に形成されている。第1圧電素子部8
の幅D1は第2圧電素子部9、第3圧電素子部1
0の幅D2より小さく形成される。また櫛形電極
12,13,15,16,19,20はそれぞれ
移動方向と平行に延びる連結部12a,13a,
15a,16a,19a,20aと各連結部から
垂直に延び、第2図示のように対向して交差する
脚部12b,13b,15b,16b,19b,
20bとから形成される。
第1圧電体11、第2圧電体14、第3圧電体
18を形成する圧電材料には、無機材料のチタン
酸ジルコン酸鉛(以下PZTと省略する)が好適
に用いられるが、またたとえば無機材料と高分子
材料との複合材料が用いられる。複合材料として
は圧電性磁器粉末、たとえばチタン酸バリウム、
チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)などを均一分散
して含んだ高分子材料が好適である。高分子材料
としては、フツ化ビニリデンの単独重合体やフツ
化ビニリデン−3フツ化エチレン共重合体などの
フツ化ビニリデン共重合体が好適である。
18を形成する圧電材料には、無機材料のチタン
酸ジルコン酸鉛(以下PZTと省略する)が好適
に用いられるが、またたとえば無機材料と高分子
材料との複合材料が用いられる。複合材料として
は圧電性磁器粉末、たとえばチタン酸バリウム、
チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)などを均一分散
して含んだ高分子材料が好適である。高分子材料
としては、フツ化ビニリデンの単独重合体やフツ
化ビニリデン−3フツ化エチレン共重合体などの
フツ化ビニリデン共重合体が好適である。
第3図は本考案の一実施例の平面図であり、第
4図はその正面図であり、第5図はその側面図で
あり、第6図は第4図の部分Vの拡大斜視図であ
る。移動体7は第3図、第4図の左右方向に延び
る案内体21の内壁面22に囲まれた凸状の断面
を有する通路である中空部23に挿入される。中
空部23に挿入された移動体7は各圧電素子部に
電圧が無印加の状態では中空部23内で摺動可能
であるように形成されている。すなわち第2圧電
素子部9、第3圧電素子部10の幅D2は案内体
21の内壁面22の幅D3より小さく形成され、
第1圧電素子部8、第2圧電素子部9、第3圧電
素子部10の厚みD4は案内体21の内壁面22
の高さD5より小さく形成される。また第1圧電
素子部8の幅D1は案内体21の中空部23の逃
げ凹所24の幅Hよりも小さく形成され、後述す
るように第1圧電素子部8が彎曲したときこの逃
げ凹所24に嵌入して移動が防げられない。
4図はその正面図であり、第5図はその側面図で
あり、第6図は第4図の部分Vの拡大斜視図であ
る。移動体7は第3図、第4図の左右方向に延び
る案内体21の内壁面22に囲まれた凸状の断面
を有する通路である中空部23に挿入される。中
空部23に挿入された移動体7は各圧電素子部に
電圧が無印加の状態では中空部23内で摺動可能
であるように形成されている。すなわち第2圧電
素子部9、第3圧電素子部10の幅D2は案内体
21の内壁面22の幅D3より小さく形成され、
第1圧電素子部8、第2圧電素子部9、第3圧電
素子部10の厚みD4は案内体21の内壁面22
の高さD5より小さく形成される。また第1圧電
素子部8の幅D1は案内体21の中空部23の逃
げ凹所24の幅Hよりも小さく形成され、後述す
るように第1圧電素子部8が彎曲したときこの逃
げ凹所24に嵌入して移動が防げられない。
第1および第2連結部材14a,18aは、内
壁面22に平行でかつ長手方向に垂直な第1およ
び第2軸線65,66まわりに、それぞれ角変位
可能である。
壁面22に平行でかつ長手方向に垂直な第1およ
び第2軸線65,66まわりに、それぞれ角変位
可能である。
第7図は本駆動用圧電装置の電気的構成を示す
簡略化したブロツク図である。各電極12,1
3,15,16,19,20への電圧の印加およ
び解除は移動体7の滑らかな移動を図るために基
本的に単一の制御回路25によつて統一的に制御
される。
簡略化したブロツク図である。各電極12,1
3,15,16,19,20への電圧の印加およ
び解除は移動体7の滑らかな移動を図るために基
本的に単一の制御回路25によつて統一的に制御
される。
第8図は移動体7の各圧電素子に与えられる電
圧の波形図であり、第8図1は第2圧電素子部9
に与えられる電圧の波形図であり、第8図2は第
1圧電素子部8に第8図3は第3圧電素子部10
に与えられる電圧の波形図である。このとき前記
櫛形電極12,13,15,16,19,20間
に一定方向の電圧を印加して分極し、前述の波形
を有する電圧を印加する。櫛形電極12,13,
15,16,19,20間には分極方向に電気極
性の異なつた電圧が印加されることになり櫛形電
極12,13には電気極性の異なつた電圧が印加
されることになり、櫛形電極15,16,19,
20にもそれぞれ電気極性の異なる電圧が印加さ
れることになる。
圧の波形図であり、第8図1は第2圧電素子部9
に与えられる電圧の波形図であり、第8図2は第
1圧電素子部8に第8図3は第3圧電素子部10
に与えられる電圧の波形図である。このとき前記
櫛形電極12,13,15,16,19,20間
に一定方向の電圧を印加して分極し、前述の波形
を有する電圧を印加する。櫛形電極12,13,
15,16,19,20間には分極方向に電気極
性の異なつた電圧が印加されることになり櫛形電
極12,13には電気極性の異なつた電圧が印加
されることになり、櫛形電極15,16,19,
20にもそれぞれ電気極性の異なる電圧が印加さ
れることになる。
第9図は第8図示の電圧を移動体7の各圧電素
子に印加したときの移動体7の動作状態を説明す
る図である。第8図、第9図を参照して移動体7
の動作を説明する。移動体7は初期状態として、
全ての圧電素子に電圧が無印加であり第9図1の
状態にある。第8図1の時刻t1からt2の間で
第2圧電素子部9に電圧を印加すると第9図2の
ように第2圧電素子部9が矢符Rの方向に屈曲
し、このため第2圧電素子部9は案内体21の内
壁面22に圧接され固定される。時刻t2からt
4の間に第8図2のように第1圧電素子部8に電
圧を印加すると第1圧電素子部8は第9図3のよ
うに矢符R方向に彎曲し、このため移動体7の移
動方向の長さは案内体21内で長さWだけ第8図
の左方向に縮小する。次に時刻t4からt5の間
に第8図3のように第3圧電素子部10に電圧を
印加すると第9図4のように第3圧電素子部10
が矢符R方向に屈曲し、このため第3圧電素子部
10が案内体21の内壁面22に圧接され固定さ
れる。次に時刻t5からt6の間に、第8図1の
ように第2圧電素子部9への電圧印加が解除され
ると第2圧電素子部9は第9図5のように案内体
21の内壁面22から離反し遊離状態となる。時
刻t6からt7の間で第8図2のように第1圧電
素子部2への電圧印加が解除されると第1圧電素
子部2は第9図6のように第9図1に示されるよ
うな原形に戻る。このとき第3圧電素子部4は案
内体21の内壁面22に固定されているので移動
体1は前述の長さWだけ第9図の左方へ摺動して
移動することになる。時刻t7からt8の間で第
8図1のように第2圧電素子部3に電圧を印加す
ると第2圧電素子部3は第9図7のように矢符R
の方向に屈曲し、案内体21の内壁面22に圧接
され固定される。このように前記動作を繰り返す
ことで移動体7は第9図の左方に移動してゆくこ
とができる。前述の説明では移動体7を第9図の
左方へ移動させたが、逆の方向(第9図の右方)
へ移動させるには第8図1の波形を持つ電圧を第
3圧電素子部10に与え、第8図3の波形を持つ
電圧を第2圧電素子部9に与えればよい。
子に印加したときの移動体7の動作状態を説明す
る図である。第8図、第9図を参照して移動体7
の動作を説明する。移動体7は初期状態として、
全ての圧電素子に電圧が無印加であり第9図1の
状態にある。第8図1の時刻t1からt2の間で
第2圧電素子部9に電圧を印加すると第9図2の
ように第2圧電素子部9が矢符Rの方向に屈曲
し、このため第2圧電素子部9は案内体21の内
壁面22に圧接され固定される。時刻t2からt
4の間に第8図2のように第1圧電素子部8に電
圧を印加すると第1圧電素子部8は第9図3のよ
うに矢符R方向に彎曲し、このため移動体7の移
動方向の長さは案内体21内で長さWだけ第8図
の左方向に縮小する。次に時刻t4からt5の間
に第8図3のように第3圧電素子部10に電圧を
印加すると第9図4のように第3圧電素子部10
が矢符R方向に屈曲し、このため第3圧電素子部
10が案内体21の内壁面22に圧接され固定さ
れる。次に時刻t5からt6の間に、第8図1の
ように第2圧電素子部9への電圧印加が解除され
ると第2圧電素子部9は第9図5のように案内体
21の内壁面22から離反し遊離状態となる。時
刻t6からt7の間で第8図2のように第1圧電
素子部2への電圧印加が解除されると第1圧電素
子部2は第9図6のように第9図1に示されるよ
うな原形に戻る。このとき第3圧電素子部4は案
内体21の内壁面22に固定されているので移動
体1は前述の長さWだけ第9図の左方へ摺動して
移動することになる。時刻t7からt8の間で第
8図1のように第2圧電素子部3に電圧を印加す
ると第2圧電素子部3は第9図7のように矢符R
の方向に屈曲し、案内体21の内壁面22に圧接
され固定される。このように前記動作を繰り返す
ことで移動体7は第9図の左方に移動してゆくこ
とができる。前述の説明では移動体7を第9図の
左方へ移動させたが、逆の方向(第9図の右方)
へ移動させるには第8図1の波形を持つ電圧を第
3圧電素子部10に与え、第8図3の波形を持つ
電圧を第2圧電素子部9に与えればよい。
このような移動体7には、その移動を第3図示
のような案内体5の外部へ伝達するたとえばロツ
ドなどの移動伝達手段(図示せず)が設けられ、
これによつて移動体7はリニアモータとしての機
能を果すことができる。
のような案内体5の外部へ伝達するたとえばロツ
ドなどの移動伝達手段(図示せず)が設けられ、
これによつて移動体7はリニアモータとしての機
能を果すことができる。
前述の実施例では圧電材料としてチタン酸ジル
コン酸鉛(PZT)などを含む複合材料を好適な
例として示したが、圧電体はPZTなどの圧電性
磁器のみから形成されてもよく、また第2図に示
すような第1圧電体11および第2圧電体14お
よび第3圧電体18は一体に同時に形成されなく
てもよい。この場合、第2図に示されるような接
合部9a,10aは、移動方向に垂直な軸線まわ
りに角変位可能な構成を有する接合部材で構成さ
れてもよい。また第2図示の実施例では各圧電体
の片側表面に櫛形電極を設けたが、本考案の他の
実施例として各圧電体の両側表面に櫛形電極を設
けてもよい。第3図では案内体5は溝ブロツクと
して例示されているが他の構成を用いても本考案
は広く実施することができる。
コン酸鉛(PZT)などを含む複合材料を好適な
例として示したが、圧電体はPZTなどの圧電性
磁器のみから形成されてもよく、また第2図に示
すような第1圧電体11および第2圧電体14お
よび第3圧電体18は一体に同時に形成されなく
てもよい。この場合、第2図に示されるような接
合部9a,10aは、移動方向に垂直な軸線まわ
りに角変位可能な構成を有する接合部材で構成さ
れてもよい。また第2図示の実施例では各圧電体
の片側表面に櫛形電極を設けたが、本考案の他の
実施例として各圧電体の両側表面に櫛形電極を設
けてもよい。第3図では案内体5は溝ブロツクと
して例示されているが他の構成を用いても本考案
は広く実施することができる。
また前述の実施例において、第1連結部材14
aおよび第2連結部材18aは、たとえば第1圧
電体11と同一の材料から形成されたけれども、
本考案はこのような構成に限らず、たとえばゴム
などの弾性材料によつて第1連結部材14aおよ
び第2連結部材18aを形成するようにしてもよ
い。
aおよび第2連結部材18aは、たとえば第1圧
電体11と同一の材料から形成されたけれども、
本考案はこのような構成に限らず、たとえばゴム
などの弾性材料によつて第1連結部材14aおよ
び第2連結部材18aを形成するようにしてもよ
い。
本考案者の実験結果によれば、第1圧電素子部
8、第2圧電素子部9、第3圧電素子部10の電
圧印加による彎曲率はその電圧の大きさによつて
任意に選ぶことができ、移動体7の非常に大きな
移動量Wを1サイクルの動作で得ることができ
る。実際に従来技術で示した移動体1の1サイク
ルの移動量Lよりも約10倍以上の移動量を得るこ
とができた。
8、第2圧電素子部9、第3圧電素子部10の電
圧印加による彎曲率はその電圧の大きさによつて
任意に選ぶことができ、移動体7の非常に大きな
移動量Wを1サイクルの動作で得ることができ
る。実際に従来技術で示した移動体1の1サイク
ルの移動量Lよりも約10倍以上の移動量を得るこ
とができた。
本考案に従う圧電装置は、数値制御工作機器の
工具、工作物の精密な位置決め、顕微鏡の標本類
の微動送り、光学系等の反射鏡の微角度調整、そ
の他各種の微動調整装置だけでなく多くの技術分
野においても広範囲に実施することができる。
工具、工作物の精密な位置決め、顕微鏡の標本類
の微動送り、光学系等の反射鏡の微角度調整、そ
の他各種の微動調整装置だけでなく多くの技術分
野においても広範囲に実施することができる。
効 果
以上のように本考案によれば、従来技術より格
段に早い移動速度を有する駆動用圧電装置を実現
するようにできる。またバイモルフ構造を用いる
必要がないので一対の圧電体の接着における接着
状態および接着層などによる性能への影響が排除
され、剥離の恐れも解消され安定した作動状態が
実現される。また圧電素子部を彎曲、屈曲させて
移動するので、案内体21の内壁面22および圧
電素子部8,9,10の形成においても従来技術
より低い精度で工作することができ、作業性が向
上される。
段に早い移動速度を有する駆動用圧電装置を実現
するようにできる。またバイモルフ構造を用いる
必要がないので一対の圧電体の接着における接着
状態および接着層などによる性能への影響が排除
され、剥離の恐れも解消され安定した作動状態が
実現される。また圧電素子部を彎曲、屈曲させて
移動するので、案内体21の内壁面22および圧
電素子部8,9,10の形成においても従来技術
より低い精度で工作することができ、作業性が向
上される。
また本考案によれば、圧電素子部8,9,10
の弯曲は、圧電体11,14,18のそれぞれ表
面に形成される一対の櫛形電極12,13,1
5,16,19,20間の電圧印加によるので、
印加する電圧の方向と圧電体11,14,18の
変形の方向とを一致させることができ、相互に対
向する脚部12b,13b,15b,16b,1
9b,20bの数と間隔を調整することによつ
て、弯曲の程度を調整することができる。
の弯曲は、圧電体11,14,18のそれぞれ表
面に形成される一対の櫛形電極12,13,1
5,16,19,20間の電圧印加によるので、
印加する電圧の方向と圧電体11,14,18の
変形の方向とを一致させることができ、相互に対
向する脚部12b,13b,15b,16b,1
9b,20bの数と間隔を調整することによつ
て、弯曲の程度を調整することができる。
また本考案によれば、案内体21の内壁面22
には逃げ凹所24が形成されており、第1圧電素
子部8の弯曲は妨げられない。第1圧電素子部8
が大きく弯曲することができるので、1回の駆動
で移動体7を大きく変位させることができる。
には逃げ凹所24が形成されており、第1圧電素
子部8の弯曲は妨げられない。第1圧電素子部8
が大きく弯曲することができるので、1回の駆動
で移動体7を大きく変位させることができる。
第1図は従来技術の移動体1の駆動説明図、第
2図は本考案に従う移動体7の斜視図、第3図は
本考案の一実施例の平面図、第4図はその正面
図、第5図はその側面図、第6図は第4図の部分
Vの拡大斜視図、第7図は移動体7の結線状態を
示すブロツク図、第8図は第1圧電素子部8、第
2圧電素子部9、第3圧電素子部10に印加され
る電圧の波形図、第9図は移動体7の駆動説明図
である。 1,7……移動体、2,8……第1圧電素子
部、3,9……第2圧電素子部、4,10……第
3圧電素子部、5,21……案内体、12,1
3,15,16,19,20……櫛形電極、25
……制御回路。
2図は本考案に従う移動体7の斜視図、第3図は
本考案の一実施例の平面図、第4図はその正面
図、第5図はその側面図、第6図は第4図の部分
Vの拡大斜視図、第7図は移動体7の結線状態を
示すブロツク図、第8図は第1圧電素子部8、第
2圧電素子部9、第3圧電素子部10に印加され
る電圧の波形図、第9図は移動体7の駆動説明図
である。 1,7……移動体、2,8……第1圧電素子
部、3,9……第2圧電素子部、4,10……第
3圧電素子部、5,21……案内体、12,1
3,15,16,19,20……櫛形電極、25
……制御回路。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (a) 相互に対向する一対の平行な内壁面22によ
つて形成される長手通路23を有し、内壁面2
2には予め定める幅Hを有して長手方向に延び
る逃げ凹所24が形成されている案内体21
と、 (b) 通路23内に収納される移動体7であつて、 (b1) 第1圧電素子部8であつて、 (b11) 前記幅Hよりも小さい幅D1を有
し、通路23の長手方向に延びて内壁面2
2に平行な板状の第1圧電体11と、 (b12) 第1圧電体11の表面の幅方向の
両側に長手方向に平行に延びるようにそれ
ぞれ形成される一対の連結部12a,13
aと、各連結部12a,13aから交互に
対向して交差するように垂直に延びる複数
の脚部12b,13bとによつて構成され
る一対の第1櫛形電極12,13とを有す
る第1圧電素子部8と、 (b2) 第1圧電素子部8に関して通路23
の長手方向一方側で、内壁面22に平行でか
つ長手方向に垂直な第1軸線65まわりに、
第1圧電素子部8と相互に、角変位可能に設
けられる第2圧電素子部9であつて、 (b21) 前記幅Hよりも大きい幅D2を有
し、内壁面22に平行な板状の第2圧電体
14と、 (b22) 第2圧電体14の表面の幅方向の
両側にそれぞれ形成される一対の連結部1
5a,16aと、各連結部15a,16a
から交互に対向して交差するように垂直に
延びる複数の脚部15b,16bとによつ
て構成される一対の第2櫛形電極15,1
6とを有する第2圧電素子部9と、 (b3) 第1圧電素子部8に関して通路23
の長手方向他方側で、内壁面22に平行でか
つ長手方向に垂直な第2軸線66まわりに、
第1圧電素子部8と相互に、角変位可能に設
けられる第3圧電素子部10であつて、 (b31) 前記幅Hよりも大きい幅D2を有
し、内壁面22に平行な板状の第3圧電体
18と、 (b32) 第3圧電体18の表面の幅方向の
両側にそれぞれ形成される一対の連結部1
9a,20aと、各連結部19a,20a
から交互に対向して交差するように垂直に
延びる複数の脚部19b,20bとによつ
て構成される一対の第3櫛形電極19,2
0とを有する第3圧電素子部10とを有す
る、そのような移動体7と、 (c) 一対の第1櫛形電極12,13の間に電圧を
与え、一対の第2櫛形電極15,16の間に電
圧を与え、一対の第3櫛形電極19,20の間
に電圧を与え、 第2または第3圧電素子部9,10のいずれか
一方が第1または第2軸線65,66まわりに角
変位して内壁面22に当接して固定する第1ステ
ツプと、第1圧電素子部8を弯曲させてかつ逃げ
凹所24に逃がして、内壁面22に当接させるこ
となく、前記長手方向に縮小する第2ステツプ
と、第2または第3圧電素子部9,10のいずれ
か他方が第1または第2軸線65,66まわりに
角変位して内壁面22に当接して固定する第3ス
テツプと、第2または第3圧電素子部9,10の
前記一方が内壁面22に当接しないようにする第
4ステツプと、第1圧電素子部8を前記長手方向
に伸長する第5ステツプと、第2または第3圧電
素子部9,10の前記他方が内壁面22に当接し
ないようにする第6ステツプとをこの順序で繰返
す電源手段とを含むことを特徴とする駆動用圧電
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5025884U JPS60162996U (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | 駆動用圧電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5025884U JPS60162996U (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | 駆動用圧電装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60162996U JPS60162996U (ja) | 1985-10-29 |
JPH0314955Y2 true JPH0314955Y2 (ja) | 1991-04-02 |
Family
ID=30568221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5025884U Granted JPS60162996U (ja) | 1984-04-04 | 1984-04-04 | 駆動用圧電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60162996U (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5434010A (en) * | 1977-07-20 | 1979-03-13 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electronic clock |
JPS5738023A (en) * | 1980-08-20 | 1982-03-02 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Level detecting method of phase pulse signal |
-
1984
- 1984-04-04 JP JP5025884U patent/JPS60162996U/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5434010A (en) * | 1977-07-20 | 1979-03-13 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electronic clock |
JPS5738023A (en) * | 1980-08-20 | 1982-03-02 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | Level detecting method of phase pulse signal |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60162996U (ja) | 1985-10-29 |
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