JPH07314356A - Linear actuator - Google Patents
Linear actuatorInfo
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- JPH07314356A JPH07314356A JP6129867A JP12986794A JPH07314356A JP H07314356 A JPH07314356 A JP H07314356A JP 6129867 A JP6129867 A JP 6129867A JP 12986794 A JP12986794 A JP 12986794A JP H07314356 A JPH07314356 A JP H07314356A
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- piezoelectric element
- moving
- moving body
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- Jigging Conveyors (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、圧電素子、磁歪素子、
形状記憶合金等を駆動源に用いたリニアアクチュエータ
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a piezoelectric element, a magnetostrictive element,
The present invention relates to a linear actuator using a shape memory alloy or the like as a drive source.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の圧電素子を駆動源として用いたリ
ニアアクチュエータには、（１）圧電素子をそのまま利
用する方法と、（２）圧電素子により励振された弾性体
と移動体間の摩擦を利用する方法が知られている。圧電
素子は大きな推力が得られかつ変位を微小に制御できる
ことから、上記（１）の方法は、主に位置決め機構や微
調整用などに使用されている。また、上記（２）の方法
は、弾性体に貼り付けられた圧電素子を振動させ、該振
動によって弾性体先端に円軌道を描かせ、弾性体と移動
体間の摩擦により移動体を送る方法等が知られている。
圧電素子の振動の１サイクルの動作により移動体が移動
する移動量は極微小であるが、このサイクルを高速で繰
り返すことにより、長いストロークを実現している。ま
た、弾性体と移動体間には適当な予圧をかけることによ
り摩擦力を発生させている。2. Description of the Related Art A conventional linear actuator using a piezoelectric element as a drive source has (1) a method of directly using the piezoelectric element and (2) friction between an elastic body and a moving body excited by the piezoelectric element. The method of use is known. Since the piezoelectric element can obtain a large thrust and can finely control the displacement, the method (1) is mainly used for a positioning mechanism or for fine adjustment. Further, the method (2) is a method in which a piezoelectric element attached to an elastic body is vibrated, a circular orbit is drawn at the tip of the elastic body by the vibration, and the moving body is fed by friction between the elastic body and the moving body. Etc. are known.
Although the amount of movement of the moving body by one cycle of the vibration of the piezoelectric element is extremely small, a long stroke is realized by repeating this cycle at high speed. Further, a frictional force is generated by applying an appropriate preload between the elastic body and the moving body.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】圧電素子は発生力が大
きく高速動作が可能であるが、変位量が小さいため、ス
トロークの大きいアクチュエータとしては、そのまま使
用することができない。また、上記（２）で説明した摩
擦−振動を利用したアクチュエータでは弾性体と移動体
間のエネルギー損失があり、圧電素子の発生力を有効に
取り出すことができない。さらに、アクチュエータの推
力は弾性体と移動体間の摩擦力によって規定されてしま
い、かつ摩擦による出力低下が起きる。そこで、本発明
の目的は、大きな推力を発生させることができ、かつ、
微小な変位量の制御ができると共に、大きなストローク
をも達成可能なリニアアクチュエータを提供することに
ある。The piezoelectric element has a large generated force and can be operated at high speed, but since it has a small displacement amount, it cannot be used as it is as an actuator having a large stroke. Further, in the actuator utilizing friction-vibration described in (2) above, there is energy loss between the elastic body and the moving body, and the generated force of the piezoelectric element cannot be effectively extracted. Further, the thrust of the actuator is regulated by the frictional force between the elastic body and the moving body, and the output is reduced due to the friction. Therefore, an object of the present invention is to generate a large thrust, and
An object of the present invention is to provide a linear actuator that can control a minute displacement amount and can achieve a large stroke.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、移動体の保
持、保持解除を行なうグリップ用圧電素子と、移動体を
移動させる移動用圧電素子を設け、グリップ用圧電素子
への電圧印加、及び印加解除のどちらか一方の状態でグ
リップ用弾性機構に設けたグリップ部で移動体を押圧保
持し、他方の状態で該押圧保持を解除するようにする。
移動用圧電素子によりグリップ部を移動させ、該グリッ
プ部が移動体を保持している時のグリップ部の移動によ
りグリップ部と共に移動体を移動させる。特に、上記グ
リップ用弾性機構は、移動体の移動方向の線に対して線
対称をなしグリップ部が線対称に設けられ、中心部に上
記グリップ用圧電素子を取付ける。さらに、上記移動用
圧電素子によってグリップ部を移動させる移動用弾性機
構と上記グリップ用弾性機構を共通して支持する共通弾
性機構とを設けて一体的に構成する。According to the present invention, a grip piezoelectric element for holding and releasing a moving body and a moving piezoelectric element for moving the moving body are provided, and a voltage is applied to the grip piezoelectric element. The movable body is pressed and held by the grip portion provided in the grip elastic mechanism in either one of the application releasing states, and the pressing and holding operation is released in the other state.
The moving piezoelectric element moves the grip part, and the moving part moves together with the grip part by the movement of the grip part while the grip part holds the moving part. Particularly, in the grip elastic mechanism, the grip portion is provided in line symmetry with respect to a line in the moving direction of the moving body, and the grip piezoelectric element is attached to the center portion. Further, a moving elastic mechanism that moves the grip portion by the moving piezoelectric element and a common elastic mechanism that commonly supports the grip elastic mechanism are provided and integrally configured.
【０００５】上記グリップ用弾性機構の一態様として、
一端に上記グリップ用圧電素子が取付けられ、他端に上
記グリップ部を有し、該グリップ用圧電素子取付け部と
グリップ部の間に支点となる弾性ヒンジが設けられた揺
動部を備える構成とし、グリップ用圧電素子への電圧印
加及び印加解除により、上記揺動部が揺動してグリップ
用圧電素子の変位を拡大して上記グリップ部を変位させ
るようにする。また、他の態様として、上記グリップ用
圧電素子の両端を結合する中央で外方向に突出する屈曲
した弾性部材で構成され、該屈曲弾性部材の屈曲点に上
記グリップ部を連設して設ける。As one mode of the elastic mechanism for the grip,
The grip piezoelectric element is attached to one end, the grip portion is provided at the other end, and the swing portion is provided with an elastic hinge serving as a fulcrum between the grip piezoelectric element attachment portion and the grip portion. When the voltage is applied to or released from the gripping piezoelectric element, the swinging part swings to expand the displacement of the gripping piezoelectric element and displace the gripping part. Further, as another aspect, the grip piezoelectric element is formed of a bent elastic member that protrudes outward at the center where both ends of the grip piezoelectric element are coupled to each other, and the grip portion is continuously provided at a bending point of the bent elastic member.
【０００６】上記グリップ用弾性機構に設けられるグリ
ップ部は外側に設け、移動体を外側に押圧して保持する
ように構成しても、また、内側に設け、移動体を挟圧保
持するように構成してもよい。さらに、このリニアアク
チュエータを２つ使用し、該２つのアクチュエータで交
互に移動体を保持移動させるよう構成してもよい。The grip portion provided on the grip elastic mechanism may be provided on the outside so as to hold the moving body by pressing it outward, or may be provided on the inside so as to hold the moving body under pressure. You may comprise. Further, two linear actuators may be used, and the two actuators may alternately hold and move the moving body.
【０００７】上記グリップ用弾性機構のもう１つの態様
として、支点を中心として揺動する揺動部を有し、該揺
動部の一端に第１のグリップ部を備え、他端は、弾性ヒ
ンジを介して第２のグリップ部を備えた部材の一端に接
続され、該部材の他端は弾性ヒンジを介してベースに取
付けられた構成とし、上記グリップ用圧電素子への電圧
印加により、一方のグリップ部による移動体の押圧保持
が行なわれている時には、他方のグリップ部は押圧保持
を解除し、電圧印加解除により、上記一方のグリップ部
は移動体の押圧保持を解除するが他方のグリップ部が移
動体を押圧保持する。この動作を繰り返すようにする。
そして、移動用圧電素子により上記第１のグリップ部の
みが移動するように構成する。また、上記グリップ用又
は移動用の圧電素子に代えてどちらか一方、若しくは両
方を磁気の変化によって変形する磁歪素子若しくは熱に
よって変形する形状記憶合金を用いることもできる。As another aspect of the above grip elastic mechanism, there is provided a swing portion swinging about a fulcrum, one end of the swing portion is provided with a first grip portion, and the other end is provided with an elastic hinge. Is connected to one end of a member having a second grip portion, and the other end of the member is attached to the base via an elastic hinge. While the moving body is being pressed and held by the grip portion, the other grip portion releases the pressed and held state, and by the application of the voltage, the one grip portion releases the pressed and held state of the moving body, but the other grip portion. Holds the moving body under pressure. Repeat this operation.
Then, the moving piezoelectric element is configured to move only the first grip portion. Further, instead of the gripping or moving piezoelectric element, a magnetostrictive element that deforms either or both by a change in magnetism or a shape memory alloy that deforms by heat can be used.
【０００８】[0008]
【作用】圧電素子を用いた例で説明すると、グリップ用
圧電素子への電圧印加、及び印加解除によって、上記グ
リップ部が移動体を押圧保持する状態か、該押圧保持を
解く状態となる。そこで、上記グリップ部が移動体を押
圧保持している時に移動用圧電素子への電圧印加、若し
くはその電圧印加解除によりグリップ用弾性機構と共に
グリップ部を移動させれば、グリップ部で保持された移
動体も移動することになる。そして、グリップ部が移動
体の押圧保持を解除している時にグリップ部を戻す。こ
の動作を繰り返すことによって移動体を長いストローク
移動させることができる。また、移動用圧電素子の電圧
印加及び該印加の解除によって該移動用圧電素子によっ
て駆動されるグリップ部（グリップ用弾性機構）は移動
体の移動方向に往復運動するが、この往復運動の往動若
しくは復動にのみ上記グリップ部が移動体を保持するよ
うに選択的にグリップ用圧電素子を駆動すれば、移動体
を選択方向に移動させることができる。Describing an example using a piezoelectric element, a voltage is applied to and released from the piezoelectric element for gripping, so that the grip portion presses or holds the moving body, or the pressing holding is released. Therefore, by moving the grip part together with the elastic mechanism for grip by applying a voltage to the moving piezoelectric element or releasing the voltage application while the grip part holds the moving body by pressing, the movement held by the grip part is moved. The body will also move. Then, the grip portion is returned while the grip portion releases the pressure holding of the moving body. By repeating this operation, the moving body can be moved by a long stroke. Further, although the grip portion (grip elastic mechanism) driven by the moving piezoelectric element is reciprocated in the moving direction of the moving body by applying and canceling the voltage of the moving piezoelectric element, the reciprocating movement of the reciprocating movement is performed. Alternatively, the movable body can be moved in the selected direction by selectively driving the gripping piezoelectric element so that the grip portion holds the movable body only when returning.
【０００９】また、グリップ用弾性機構を、該グリップ
用圧電素子取付け部とグリップ部の間に支点となる弾性
ヒンジが設けられた揺動部で構成した場合は、上記支点
の位置によってグリップ部の移動体保持方向の移動量を
拡大することができる。２つのアクチュエータを用いる
場合には、一方のアクチュエータのグリップ部により移
動体を把持し移動させている間に、他方のアクチュエー
タはそのグリップ部による移動体の保持を解き、グリッ
プ部のみを移動復帰させる。この運動を交互に２つのア
クチュエータに行なわせれば、移動体の移動速度は２倍
の速度となる。さらに、請求項９に記載されているよう
に、２つのグリップ部を設け、２つのグリップ部で移動
体を交互に保持し、かつ一方のグリップ部のみを移動用
圧電素子によって移動させることができるようにした場
合には、移動体は常にグリップ部で保持されることにな
るので安定した移動体の送りを実現できる。In the case where the grip elastic mechanism is composed of a swinging portion provided with an elastic hinge serving as a fulcrum between the grip piezoelectric element mounting portion and the grip portion, the grip portion is adjusted depending on the position of the fulcrum. The amount of movement in the moving body holding direction can be increased. When two actuators are used, the grip of one of the actuators holds and moves the moving body, while the other actuator releases the holding of the moving body by the grip and returns only the grip to move. . If this movement is alternately performed by the two actuators, the moving speed of the moving body is doubled. Further, as described in claim 9, two grip portions are provided, the moving body is alternately held by the two grip portions, and only one grip portion can be moved by the moving piezoelectric element. In such a case, since the moving body is always held by the grip portion, stable feeding of the moving body can be realized.
【００１０】[0010]
【実施例】図１は本発明の第１の実施例の平面図、図２
は同実施例の使用状態を示す正面図である。本実施例の
リニアアクチュエータは、数箇所に弾性ヒンジｈ１〜ｈ
５を有する構造体１と該構造体に取り付けられたグリッ
プ用圧電素子Ａ、及び移動用圧電素子Ｂで構成されてい
る。構造体１は弾性を有する金属やプラスチック等の弾
性材料で構成され、該構造体１内には、移動させる移動
体４（図２参照）にグリップ部２を押圧保持させるため
のグリップ用弾性機構と、上記グリップ部を移動体の移
動方向に移動させる移動用弾性機構と、上記グリップ用
弾性機構及び移動用弾性機構を共通して支持する共通弾
性支持部を備えている。該構造体１は図１に示すよう
に、図１において左右対称（移動体の移動方向の線に対
して線対称）の形状をしており、切込み溝等によって厚
みを薄くした部分で弾性ヒンジｈ１〜ｈ５が形成され一
体的な構成となっている。1 is a plan view of a first embodiment of the present invention, FIG.
[Fig. 4] is a front view showing a usage state of the embodiment. The linear actuator of this embodiment has elastic hinges h1 to h at several locations.
5, a structure 1 having 5; a gripping piezoelectric element A attached to the structure 1; and a moving piezoelectric element B. The structure 1 is made of an elastic material such as metal or plastic having elasticity. Inside the structure 1, a grip elastic mechanism for pressing and holding the grip portion 2 by the moving body 4 (see FIG. 2) to be moved. And a moving elastic mechanism that moves the grip portion in the moving direction of the moving body, and a common elastic support portion that commonly supports the grip elastic mechanism and the moving elastic mechanism. As shown in FIG. 1, the structure 1 has a bilaterally symmetrical shape in FIG. 1 (axisymmetric with respect to a line in the moving direction of the moving body), and an elastic hinge is provided at a portion thinned by a notch groove or the like. h1 to h5 are formed and have an integrated structure.
【００１１】構造体１の一端には、該構造体１をベース
に取り付け固着するための取付け孔３，３を備え、該孔
３，３にボルト等を挿入してベースに固定する支持部１
ｃが設けられている。該支持部１ｃの両端には上記共通
弾性支持部を構成する弾性ヒンジｈ３〜ｈ５、ｈ３〜ｈ
５を介して上記グリップ用弾性機構及び移動用弾性機構
の一部をなす揺動部１ａ，１ａが連設されている。該揺
動部１ａ，１ａの他端側には弾性ヒンジｈ１，ｈ１を介
してグリップ用圧電素子Ａが取付けられている。また、
揺動部１ａ，１ａには、上記共通弾性支持部の弾性ヒン
ジｈ３〜ｈ５、ｈ３〜ｈ５よりやや他端側（上記グリッ
プ用圧電素子Ａの取付け側）には移動させようとする移
動体４を圧接保持するグリップ部２，２が設けられてい
る。さらに、構造体１は上記グリップ部２，２とグリッ
プ用圧電素子Ａが取付けられた弾性ヒンジｈ１，ｈ１の
中間点よりもやや弾性ヒンジｈ１，ｈ１側寄りの位置で
両揺動部１ａ，１ａを弾性ヒンジｈ２，ｈ２を介して結
合保持する結合部１ｂを備えている。そして、該結合部
１ｂと上記支持部１ｃとの間に移動用圧電素子Ｂが固着
されている。At one end of the structure 1, mounting holes 3 and 3 for mounting and fixing the structure 1 to the base are provided, and a supporting portion 1 for inserting bolts or the like into the holes 3 and 3 to fix the structure 1 to the base.
c is provided. Elastic hinges h3 to h5 and h3 to h that form the common elastic support portion are provided at both ends of the support portion 1c.
The rocking portions 1a, 1a, which form a part of the grip elastic mechanism and the moving elastic mechanism, are connected to each other through 5. The gripping piezoelectric element A is attached to the other ends of the swinging portions 1a, 1a via elastic hinges h1, h1. Also,
In the swinging portions 1a, 1a, the moving body 4 which is to be moved to the other end side (the mounting side of the grip piezoelectric element A) from the elastic hinges h3 to h5 and h3 to h5 of the common elastic supporting portion. Grip parts 2 and 2 are provided for pressing and holding. Further, the structure 1 has both swinging portions 1a and 1a at a position slightly closer to the elastic hinges h1 and h1 than an intermediate point between the grip portions 2 and 2 and the elastic hinges h1 and h1 to which the gripping piezoelectric element A is attached. Is provided with a coupling portion 1b for coupling and holding the same through elastic hinges h2 and h2. The moving piezoelectric element B is fixed between the connecting portion 1b and the supporting portion 1c.
【００１２】グリップ用圧電素子Ａに電圧が印加されな
いオフの状態では、グリップ部２は移動体を押圧保持す
る位置に移動し保持される。グリップ用圧電素子Ａに電
圧が印加されたオンの状態では、弾性ヒンジｈ２，ｈ２
を支点として揺動部１ａ，１ａを揺動させてグリップ部
２の位置を移動体４から離し、移動体４を押圧保持しな
い位置（図１において内側に移動した位置）に保持され
る。また、移動用圧電素子Ｂに対する電圧印加のオン／
オフにより、結合部１ｂを介して弾性ヒンジｈ３〜ｈ
５、ｈ３〜ｈ５で撓みながら揺動部１ａ，１ａが移動体
４の移動方向（図１において上下方向）に移動してグリ
ップ部２を移動させる。In the off state where no voltage is applied to the grip piezoelectric element A, the grip portion 2 is moved and held at a position for pressing and holding the moving body. When a voltage is applied to the grip piezoelectric element A, the elastic hinges h2 and h2 are turned on.
The oscillating portions 1a, 1a are oscillated around the fulcrum to separate the position of the grip portion 2 from the moving body 4, and the moving body 4 is held at a position where it is not pressed and held (a position moved inward in FIG. 1). In addition, ON / OFF of voltage application to the moving piezoelectric element B
When turned off, the elastic hinges h3 to h through the connecting portion 1b
While swinging at 5, h3 to h5, the swinging portions 1a, 1a move in the moving direction of the moving body 4 (vertical direction in FIG. 1) to move the grip portion 2.
【００１３】以上のように本実施例においては、揺動部
１ａ，１ａ、弾性ヒンジｈ１，ｈ１，ｈ２，ｈ２でグリ
ップ用弾性機構を構成し、揺動部１ａ，１ａ、弾性ヒン
ジｈ２，ｈ２、結合部１ｂで移動用弾性機構を構成して
いる。図２は、以上のように構成されているリニアアク
チュエータの使用状態を示す図である。門型の移動体４
の内部にこのリニアアクチュエータを配置し取付け孔
３，３を介してベースに固定し、移動体４の内側側壁に
対してグリップ用圧電素子Ａが電圧印加オフの状態でグ
リップ部２，２が押圧して保持するように取付けられて
いる。なお、図２において５，５は上記移動体４の移動
を案内するガイドである。As described above, in this embodiment, the swinging portions 1a, 1a and the elastic hinges h1, h1, h2, h2 constitute an elastic mechanism for gripping, and the swinging portions 1a, 1a, the elastic hinges h2, h2. , The connecting portion 1b constitutes a moving elastic mechanism. FIG. 2 is a diagram showing a usage state of the linear actuator configured as described above. Gate-shaped moving body 4
This linear actuator is arranged inside the body and fixed to the base through the mounting holes 3 and 3, and the grip portions 2 and 2 are pressed against the inner side wall of the moving body 4 with the voltage applied to the piezoelectric element for gripping A being off. It is attached so that it holds. In addition, in FIG. 2, 5 and 5 are guides for guiding the movement of the moving body 4.
【００１４】そこで、グリップ用圧電素子Ａへの電圧印
加オフの状態で移動用圧電素子Ｂの電圧印加をオンにす
ると、前述したようにグリップ部２，２は図１において
下方へ移動する。そのため、該グリップ部２，２で押圧
保持された移動体４もグリップ部２，２と共にガイド５
に沿って移動する。次に、グリップ用圧電素子Ａに電圧
印加を行なうと共に移動用圧電素子Ｂへの電圧印加をオ
フにすれば、グリップ用圧電素子Ａの電圧印加により揺
動部１ａ，１ａの弾性ヒンジｈ１，ｈ１が図１の中心部
より外側方向に移動し、弾性ヒンジｈ２，ｈ２を支点に
して揺動部１ａ，１ａを揺動させグリップ部２，２の移
動体４への押圧保持を解く。そして、移動用圧電素子Ｂ
への電圧印加のオフにより、グリップ部２，２は元の位
置へ復帰する（図１において上方へ移動し元の位置に復
帰する）が、移動体４はグリップ部２，２で挟持保持さ
れていないから移動体４は復帰することはない。Therefore, when the voltage application to the moving piezoelectric element B is turned on while the voltage application to the gripping piezoelectric element A is off, the grip portions 2 move downward in FIG. 1 as described above. Therefore, the moving body 4 pressed and held by the grip portions 2 and 2 is also guided by the guide 5 together with the grip portions 2 and 2.
Move along. Next, by applying a voltage to the gripping piezoelectric element A and turning off the voltage application to the moving piezoelectric element B, the voltage application to the gripping piezoelectric element A causes the elastic hinges h1 and h1 of the oscillating portions 1a and 1a. Moves outward from the central portion of FIG. 1 and swings the swinging portions 1a, 1a around the elastic hinges h2, h2 as fulcrums to release the pressure holding of the grip portions 2, 2 to the moving body 4. Then, the moving piezoelectric element B
By turning off the voltage application to the grips 2 and 2, the grips 2 and 2 are returned to their original positions (moved upward in FIG. 1 and returned to their original positions), but the moving body 4 is sandwiched and held by the grips 2 and 2. The mobile unit 4 does not return because it is not.
【００１５】以上のようにグリップ用圧電素子Ａ、移動
用圧電素子Ｂへの電圧印加のオン／オフを繰り返すこと
によって移動体４を図１において下方向に移動させるこ
とができ、この移動を累積することによって長いストロ
ークの移動が可能になる。また、グリップ用圧電素子
Ａ、移動用圧電素子Ｂへの電圧印加のオン／オフの関係
を逆にすると移動体４を逆方向（図１において上方向）
に移動させることができる。即ち、圧電素子Ａ，Ｂを共
にオンとすればグリップ部２，２のみが図１において下
方に移動し、次に、圧電素子Ａ，Ｂを共にオフとすれば
グリップ部２，２が移動体４を押圧保持して移動体４を
図１において上方に移動させる。この動作を繰り返すこ
とによって移動体４を長いストローク移動させることが
できる。これらの関係を簡易的に表すと次のようにな
る。By repeating ON / OFF of the voltage application to the gripping piezoelectric element A and the moving piezoelectric element B as described above, the moving body 4 can be moved downward in FIG. 1, and the movements are accumulated. By doing so, it becomes possible to move a long stroke. Further, when the on / off relationship of voltage application to the gripping piezoelectric element A and the moving piezoelectric element B is reversed, the moving body 4 moves in the opposite direction (upward in FIG. 1).
Can be moved to. That is, when both the piezoelectric elements A and B are turned on, only the grip portions 2 and 2 move downward in FIG. 1, and when both the piezoelectric elements A and B are turned off, the grip portions 2 and 2 move. 4 is pressed and held to move the moving body 4 upward in FIG. By repeating this operation, the moving body 4 can be moved by a long stroke. The following is a simple representation of these relationships.
【００１６】動作１．Ａ−ＯＦＦ、Ｂ−ＯＮ 移動
体４の下方への移動 動作２．Ａ−ＯＮ、 Ｂ−ＯＦＦ グリップ部のみ上
方に移動 上記動作１、２を繰り返すことにより、移動体４を下方
に移動させる。Operation 1. A-OFF, B-ON Movement of mobile unit 4 downward Operation 2. A-ON, B-OFF Only the grip portion is moved upward By repeating the above operations 1 and 2, the moving body 4 is moved downward.
【００１７】動作３．Ａ−ＯＮ、 Ｂ−ＯＮ グリ
ップ部のみ下方に移動 動作４．Ａ−ＯＦＦ、Ｂ−ＯＦＦ 移動体４の上方へ
の移動 上記動作３、４を繰り返すことによって移動体４を上方
に移動させる。Operation 3. A-ON, B-ON Move only the grip part downwards Operation 4. A-OFF, B-OFF Moving the moving body 4 upward By repeating the above operations 3 and 4, the moving body 4 is moved upward.
【００１８】図３は本発明の第２の実施例である。この
実施例は、上述した第１の実施例のリニアアクチュエー
タを２つ使用したものである。構造体１の支持部１ｃを
当接するように夫々取付け孔３，３を介してベースに取
付ける。なお、支持部１ｃを必ずしも当接させる必要は
なく、２つのリニアアクチュエータの向きを逆にして配
設すればよい。即ち、２つのリニアアクチュエータの移
動用圧電素子Ｂによるグリップ部の移動方向を移動体４
の移動方向と一致するように配設し、かつ、逆向き（移
動体の移動方向に沿ってグリップ用圧電素子Ａと移動用
圧電素子Ｂの配置が逆）になるように配置している。FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. This embodiment uses two linear actuators of the first embodiment described above. The support portion 1c of the structure 1 is attached to the base via the attachment holes 3 and 3 so as to abut. The support portion 1c does not necessarily have to be in contact with each other, and the two linear actuators may be arranged with their directions reversed. That is, the moving direction of the grip portion by the moving piezoelectric elements B of the two linear actuators is set to the moving body 4
Is arranged so as to coincide with the moving direction of the moving body, and is arranged in the opposite direction (the grip piezoelectric element A and the moving piezoelectric element B are arranged in the opposite direction along the moving direction of the moving body).
【００１９】図３に示す例では、一方のリニアアクチュ
エータの構造体を符号１、他方の構造体を符号１´とし
て表し、グリップ用圧電素子、移動用圧電素子、グリッ
プ部を夫々Ａ，Ｂ、Ａ´，Ｂ´、２，２´と表してい
る。各リニアアクチュエータの構成は第１の実施例に記
載したものと同一であるから、説明を省略する。この実
施例ではつぎのように駆動される。In the example shown in FIG. 3, the structure of one linear actuator is represented by reference numeral 1 and the other structure is represented by reference numeral 1 ', and the grip piezoelectric element, the moving piezoelectric element and the grip portion are respectively A and B, respectively. It is represented as A ', B', 2, 2 '. Since the configuration of each linear actuator is the same as that described in the first embodiment, the description will be omitted. In this embodiment, it is driven as follows.
【００２０】動作１．Ａ−ＯＦＦ、Ｂ−ＯＮ、Ａ´−Ｏ
Ｎ、Ｂ´−ＯＮ グリップ部２により移動体４は保持され右方向に移動 動作２．Ａ−ＯＮ、Ｂ−ＯＦＦ、Ａ´−ＯＦＦ、Ｂ´−
ＯＦＦ グリップ部２´により移動体４は保持され右方向に移動 上記動作１、２を繰り返すことにより、移動体４を右方
向に移動させる。Operation 1. A-OFF, B-ON, A'-O
N, B'-ON The moving body 4 is held by the grip portion 2 and moved to the right. A-ON, B-OFF, A'-OFF, B'-
The moving body 4 is held by the OFF grip portion 2'and moved to the right. By repeating the above operations 1 and 2, the moving body 4 is moved to the right.
【００２１】動作３．Ａ−ＯＮ、 Ｂ−ＯＮ、Ａ´−Ｏ
ＦＦ、Ｂ´−ＯＮ グリップ部２´により移動体４は保持され左方向に移動 動作４．Ａ−ＯＦＦ、Ｂ−ＯＦＦ、Ａ´−ＯＮ、Ｂ´−
ＯＦＦ グリップ部２により移動体４は保持され左方向に移動 上記動作３、４を繰り返すことによって移動体４を左方
向に移動させる。Operation 3. A-ON, B-ON, A'-O
3. The moving body 4 is held by the FF and B'-ON grip portions 2'and moved to the left. A-OFF, B-OFF, A'-ON, B'-
The moving body 4 is held by the OFF grip portion 2 and moved to the left. By repeating the above operations 3 and 4, the moving body 4 is moved to the left.
【００２２】この第２実施例では、上記動作１のように
グリップ用圧電素子Ａへの電圧印加がなく（ＯＦＦ）、
移動用圧電素子Ｂに電圧印加がなされると（ＯＮ）、グ
リップ部２が移動体４を保持し、移動体４をグリップ部
２と共に図３において右方向に移動させる。その間、グ
リップ用圧電素子Ａ´には電圧が印加されている（Ｏ
Ｎ）からグリップ部２´は移動体４を保持せず、かつ移
動用圧電素子Ｂ´も電圧が印加されている（ＯＮ）か
ら、グリップ部２´のみが左方向に移動している。次に
上記動作２のように駆動され、グリップ用圧電素子Ａが
ＯＮ、移動用圧電素子ＢがＯＦＦにより、グリッブ部２
が移動体４の保持を解き、グリップ部２のみが左方向に
移動し、グリップ用圧電素子Ａ´のＯＦＦ、移動用圧電
素子Ｂ´のＯＦＦにより、グリップ部２´が移動体４を
保持し右方向に移動体４をグリップ２´と共に移動さ
せ、これを繰り返すことによって、移動体４を長い距離
右方向に移動させることができる。また、移動体４を図
３において左方向に移動させる場合には上記動作３，４
の駆動を繰り返すことによって長い距離、移動体４を左
方向に移動させることができる（この詳細な説明は省略
する）。In the second embodiment, no voltage is applied to the gripping piezoelectric element A (OFF) as in the above operation 1,
When a voltage is applied to the moving piezoelectric element B (ON), the grip portion 2 holds the moving body 4 and moves the moving body 4 together with the grip portion 2 to the right in FIG. Meanwhile, a voltage is applied to the grip piezoelectric element A '(O
From N), the grip portion 2'does not hold the moving body 4, and the voltage is applied to the moving piezoelectric element B '(ON), so that only the grip portion 2'moves leftward. Next, the grip piezoelectric element A is turned on and the moving piezoelectric element B is turned off by driving as in the above operation 2, so that the grip portion 2 is turned on.
Releases the holding of the moving body 4, only the grip portion 2 moves to the left, and the grip portion 2 ′ holds the moving body 4 by turning off the gripping piezoelectric element A ′ and the moving piezoelectric element B ′. By moving the moving body 4 together with the grip 2'to the right and repeating this, the moving body 4 can be moved to the right by a long distance. Further, when the moving body 4 is moved to the left in FIG.
It is possible to move the moving body 4 to the left by a long distance by repeating the driving of (1) (this detailed description is omitted).
【００２３】この第２の実施例では、一方のグリップ部
２（２´）が移動体４の保持を解放している間に他方の
グリップ部２´（２）が移動体を保持し移動させるもの
であるから、移動体４の保持移動が第１の実施例と比較
し２倍となるため、移動体の移動速度は向上する。ま
た、２つのグリップ部２、２´により移動体４を交互に
保持するものであり、一方のグリップ部による移動体４
の保持を解く前に他方のグリップ部で移動体４を保持す
るように、移動用圧電素子Ｂ、Ｂ´、及びグリップ用圧
電素子Ａ、Ａ´の電圧印加のＯＮ／ＯＦＦを制御すれ
ば、移動体４は常にグリップ部２又は２´で保持される
ことになるから、安定して移動体４を移動させることが
できる。In the second embodiment, while one grip portion 2 (2 ') releases the holding of the moving body 4, the other grip portion 2' (2) holds and moves the moving body. Therefore, the holding movement of the moving body 4 is doubled as compared with the first embodiment, so that the moving speed of the moving body is improved. Further, the moving body 4 is alternately held by the two grip portions 2 and 2 ', and the moving body 4 is held by one grip portion.
If the ON / OFF of the voltage application to the moving piezoelectric elements B and B ′ and the gripping piezoelectric elements A and A ′ is controlled so that the moving body 4 is held by the other grip portion before the holding is released. Since the moving body 4 is always held by the grip portion 2 or 2 ', the moving body 4 can be stably moved.
【００２４】図４は本発明の第３の実施例の平面図であ
る。第１の実施例と相違する点は、グリップ部２，２が
揺動部１ａ，１ａの端部に設けられている点である。図
４において、ｈ６〜ｈ１０は構造体１に設けられた弾性
ヒンジであり、この弾性ヒンジ以外は第１の実施例の各
部材に対応する部材には同一符号を付している。即ち、
弾性ヒンジｈ７，ｈ７を支点として揺動する揺動部１
ａ、１ａの一端には弾性ヒンジｈ６，ｈ６を介してグリ
ップ用圧電素子Ａが取付けられ、該揺動部１ａ、１ａの
他端の端部にはグリップ部２，２が設けられている。弾
性ヒンジｈ７，ｈ７を介して２つの揺動部１ａ，１ａを
接続する結合部１ｂと弾性ヒンジｈ９，ｈ１０を介して
支持部１ｃに連結された部分には移動用圧電素子Ｂが取
付けられている。また、支持部１ｃにはベースに該アク
チュエータを取付けるための取付け孔３，３が設けられ
ている。揺動部１ａ，１ａ、弾性ヒンジｈ６，ｈ６，ｈ
７，ｈ７でグリップ用弾性機構を構成し、揺動部１ａ，
１ａ、弾性ヒンジｈ２，ｈ２、結合部１ｂで移動用弾性
機構を構成し、弾性ヒンジｈ８，ｈ８、ｈ９、ｈ１０で
共通弾性支持部を構成している。FIG. 4 is a plan view of the third embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the grip parts 2 and 2 are provided at the ends of the swing parts 1a and 1a. In FIG. 4, h6 to h10 are elastic hinges provided in the structure 1, and members other than the elastic hinges corresponding to the respective members of the first embodiment are designated by the same reference numerals. That is,
Swing unit 1 swinging around elastic hinges h7 and h7 as fulcrums
The gripping piezoelectric element A is attached to one end of a, 1a via elastic hinges h6, h6, and the gripping part 2, 2 is provided at the other end of the swinging part 1a, 1a. The moving piezoelectric element B is attached to the connecting portion 1b connecting the two swinging portions 1a, 1a via the elastic hinges h7, h7 and the portion connected to the supporting portion 1c via the elastic hinges h9, h10. There is. Further, the support portion 1c is provided with mounting holes 3 and 3 for mounting the actuator on the base. Swing portions 1a, 1a, elastic hinges h6, h6, h
7, h7 constitute an elastic mechanism for grip, and the swinging portion 1a,
1a, the elastic hinges h2, h2, and the connecting portion 1b constitute a moving elastic mechanism, and the elastic hinges h8, h8, h9, h10 constitute a common elastic supporting portion.
【００２５】グリップ用圧電素子Ａに電圧が印加された
状態では、弾性ヒンジｈ７を支点として揺動部１ａが揺
動して（図４で上側の揺動部１ａは反時計方向に、下側
の揺動部１ａは時計方向に回転）、グリップ部２，２を
アクチュエータの中心方向に移動させ移動体４への押圧
保持を解く。なお、この第３の実施例も第１の実施例と
同様に図２に示すような移動体４を移動させるものであ
る。また、グリップ用圧電素子Ａへの電圧印加を解除し
た状態では、弾性ヒンジｈ６，ｈ６がグリップ用圧電素
子Ａによって引張られ揺動部１ａ，１ａが回転し、グリ
ップ部２，２は移動体４を押圧保持することになる。そ
こで、グリップ用圧電素子Ａへの電圧印加が解除されグ
リップ部２，２が移動体４を押圧保持している状態で移
動用圧電素子Ｂに電圧を印加すれば、結合部１ｂが図４
において右方向に押圧され、共通弾性支持機構の弾性ヒ
ンジｈ８〜ｈ１０で撓みながら、揺動部１ａ，１ａが移
動しグリップ部２，２は図４で右方向に移動することに
なる。また、グリップ用圧電素子Ａへ電圧を印加した状
態で、移動用圧電素子Ｂへの電圧印加を解けばグリップ
部２，２のみが図４において左方向に移動することにな
る。この動作を繰り返すことによって図４において移動
体４を右方向に移動させることができる。即ち、第１の
実施例と同様に、第１の実施例で説明した上記動作１，
２を繰り返すことによって移動体を図４の右側に移動さ
せることができ、また第１の実施例の動作説明で説明し
た動作３，４を繰り返すことによって移動体４を図４に
おいて左側へ移動させることができるものである。When a voltage is applied to the gripping piezoelectric element A, the oscillating portion 1a oscillates around the elastic hinge h7 as a fulcrum (the upper oscillating portion 1a in FIG. The oscillating portion 1a rotates clockwise) to move the grip portions 2 and 2 toward the center of the actuator to release the pressing and holding of the moving body 4. The third embodiment also moves the moving body 4 as shown in FIG. 2 similarly to the first embodiment. Further, when the voltage application to the grip piezoelectric element A is released, the elastic hinges h6 and h6 are pulled by the grip piezoelectric element A and the oscillating portions 1a and 1a rotate, and the grip portions 2 and 2 move to the moving body 4. Will be pressed and held. Therefore, if a voltage is applied to the moving piezoelectric element B in a state in which the voltage application to the grip piezoelectric element A is released and the grip portions 2 and 2 are pressingly holding the moving body 4, the coupling portion 1b is connected to the connecting portion 1b.
4, the swing parts 1a and 1a move while the grip parts 2 and 2 move to the right in FIG. 4 while being pressed rightward and being bent by the elastic hinges h8 to h10 of the common elastic support mechanism. Further, if the voltage is applied to the gripping piezoelectric element A and the voltage is not applied to the moving piezoelectric element B, only the grip portions 2 and 2 move leftward in FIG. By repeating this operation, the moving body 4 can be moved to the right in FIG. That is, in the same way as the first embodiment, the above-mentioned operation 1 described in the first embodiment
The moving body can be moved to the right side in FIG. 4 by repeating the step 2, and the moving body 4 is moved to the left side in FIG. 4 by repeating the operations 3 and 4 described in the operation explanation of the first embodiment. Is something that can be done.
【００２６】この第３の実施例は第１の実施例とほぼ同
じであるが、グリップ部が揺動部１ａ，１ａの端部に設
けられているから、第１の実施例と比較し、グリップ部
２，２による移動体４の保持、解除のストローク（図４
において上下方向のグリップ部の移動量）が大きくなる
点で差異がある。また、この第３の実施例を第２の実施
例である図３のように、２つのアクチュエータを向きが
異なるように配置して（移動体４の移動方向に対してグ
リップ用圧電素子Ａと移動用圧電素子Ｂの配置順序を逆
にした状態でＡ−Ｂ−Ｂ−ＡまたはＢ−Ａ−Ａ−Ｂとな
るように配置する）、第２の実施例でのべた駆動と同一
の駆動方法を用いることによって、移動体を左右、若し
くは上下の両方向に移動させることができるものであ
る。また、移動体を常にグリップ部で保持するようにす
ることも第２の実施例と同様にできるものである。This third embodiment is almost the same as the first embodiment, but since the grip portions are provided at the ends of the swinging portions 1a, 1a, compared with the first embodiment, Strokes for holding and releasing the moving body 4 by the grip portions 2 and 2 (see FIG. 4).
There is a difference in that the amount of movement of the grip portion in the vertical direction) becomes large. Further, as shown in FIG. 3 which is the second embodiment, the third embodiment is arranged such that the two actuators are arranged so that the directions thereof are different from each other (the grip piezoelectric element A and The moving piezoelectric element B is arranged so as to be A-B-B-A or B-A-A-B with the arrangement order reversed, and the same driving as the solid driving in the second embodiment. By using the method, the moving body can be moved in the left and right directions or in the up and down directions. Further, it is also possible to always hold the moving body by the grip portion as in the second embodiment.
【００２７】図５は、本発明の第４の実施例で、この実
施例による構造体１０も一体的に構成され、グリップ用
弾性機構１１と移動用弾性機構１２が弾性ヒンジｈ１５
で連結され、移動用弾性機構１２は、弾性ヒンジｈ１
６，ｈ１６を介して支持部１０ｃに接続されている。ま
た、支持部１０ｃには該アクチュエータをベースに取付
け固定するための固定用切欠１３，１３を備えている。FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention, in which the structure 10 according to this embodiment is also constructed integrally, and the grip elastic mechanism 11 and the moving elastic mechanism 12 are elastic hinges h15.
And the moving elastic mechanism 12 is connected to the elastic hinge h1.
It is connected to the support part 10c via 6, h16. Further, the supporting portion 10c is provided with fixing notches 13 and 13 for mounting and fixing the actuator to the base.
【００２８】グリップ用弾性機構１１には、移動体を移
動させる方向に伸縮するグリップ用圧電素子Ａが取付け
られ、該グリップ用圧電素子Ａの両端が取付けられた部
分の端部は夫々屈曲した部材で連結され、その屈曲点に
移動体４を保持するグリップ部１４が連設して設けられ
ている。グリップ用圧電素子Ａに電圧が印加され、グリ
ップ用圧電素子Ａが図５において右方向に伸びると、グ
リップ部１４，１４は図５において中心方向（上部グリ
ップ部は下方向、下部グリップ部は上方向）に移動し、
移動体４の押圧保持を解く。また、グリップ用圧電素子
Ａに電圧が印加されないと、グリップ部１４，１４は、
外方向（上部グリップ部は上方向、下部グリップ部は下
方向）に張出し移動体４を押圧保持する。The grip elastic mechanism 11 is provided with a grip piezoelectric element A that expands and contracts in the direction in which the moving body is moved, and the ends of the parts to which both ends of the grip piezoelectric element A are attached are bent members. And a grip portion 14 for holding the moving body 4 is continuously provided at the bending point. When a voltage is applied to the gripping piezoelectric element A and the gripping piezoelectric element A extends to the right in FIG. 5, the grip portions 14 and 14 move toward the center in FIG. 5 (the upper grip portion is downward, the lower grip portion is upward). Direction),
The pressure holding of the moving body 4 is released. If no voltage is applied to the grip piezoelectric element A, the grip parts 14, 14 are
The protruding moving body 4 is pressed and held outward (the upper grip portion is upward and the lower grip portion is downward).
【００２９】また、移動用弾性機構１２に配置された移
動用圧電素子Ｂは、該圧電素子Ｂに電圧が印加される
と、弾性ヒンジｈ１６、ｈ１６で撓みながら弾性ヒンジ
部ｈ１５を介してグリップ用弾性機構１１を図５におい
て右方向に移動させグリップ部１４，１４を同様に右方
向に移動させる。その後、移動用圧電素子Ｂへの電圧印
加を解けは、グリップ部は左方向に移動する。When a voltage is applied to the piezoelectric element B, the moving piezoelectric element B arranged in the moving elastic mechanism 12 is bent by the elastic hinges h16 and h16 and is gripped via the elastic hinge portion h15. The elastic mechanism 11 is moved to the right in FIG. 5, and the grip portions 14 and 14 are similarly moved to the right. After that, when the voltage application to the moving piezoelectric element B is released, the grip portion moves leftward.
【００３０】そこで、グリップ用圧電素子Ａに電圧が印
加されてなく、グリップ部１４，１４が移動体を押圧保
持している（この場合も図２に示すように移動体はこの
アクチュエータに対して配置されている）状態で、移動
用圧電素子Ｂに電圧を印加すると、移動体４はグリップ
部１４，１４と共に図５において右方向に移動する。ま
た、移動用圧電素子Ｂへの電圧印加を解くと移動体４は
グリップ部１４，１４と共に図５において左方向に移動
する。そして、グリップ用圧電素子Ａに電圧を印加した
状態で、移動用圧電素子Ｂへの電圧印加をオン、オフす
れば、グリップ部１４，１４は移動体４を保持していな
いから、該グリップ部１４，１４のみが図５において
右、もしくは左に移動するのみとなる。Therefore, no voltage is applied to the gripping piezoelectric element A, and the grip portions 14 and 14 press and hold the moving body (also in this case, the moving body acts on this actuator as shown in FIG. 2). When a voltage is applied to the moving piezoelectric element B in the (arranged state), the moving body 4 moves rightward in FIG. 5 together with the grip portions 14 and 14. When the voltage application to the moving piezoelectric element B is released, the moving body 4 moves leftward in FIG. 5 together with the grip portions 14, 14. When the voltage is applied to the gripping piezoelectric element A and the voltage application to the moving piezoelectric element B is turned on and off, the grips 14 and 14 do not hold the moving body 4, so that the gripping portion is not held. Only 14 and 14 move to the right or left in FIG.
【００３１】即ち、この第４の実施例においても、第１
の実施例と同様に、第１の実施例の動作として述べた、
移動体４を右方向、もしくは左方向に移動させることが
できる。なお、第１の実施例で述べた動作１〜４の説明
において、上方向を右方向に、下方向を左方向に変えれ
は、この第４の実施例の動作と同一となる。また、この
第４の実施例も、第２の実施例の用に２つのアクチュエ
ータを用いることによって第２の実施例と同様の作用効
果を奏することができる。That is, also in the fourth embodiment, the first
The operation of the first embodiment is the same as that of the first embodiment,
The moving body 4 can be moved rightward or leftward. In the description of the operations 1 to 4 described in the first embodiment, changing the upward direction to the right and the downward direction to the left is the same as the operation of the fourth embodiment. Also, the fourth embodiment can also achieve the same effect as the second embodiment by using two actuators for the second embodiment.
【００３２】図６は、本発明の第５の実施例の平面図で
あり、この実施例はグリップ部を２組有し、交互に移動
体を保持するようになっている。一体的に構成された構
造体２０はグリップ用圧電素子Ａの両端が夫々取付けら
れる部材２１、２２の夫々の両端が屈曲部で連結され、
その屈曲部の屈曲点は弾性ヒンジｈ２１，ｈ２１を介し
て第１の揺動部２４、２４に接続されている。該第１の
揺動部２４、２４の弾性ヒンジｈ２１、ｈ２１側には移
動体を押圧保持する第１のグリップ部２６、２６が設け
られている。上記第１の揺動部２４、２４の他端は弾性
ヒンジｈ２４、ｈ２４、ｈ２５、ｈ２５を介して第２の
揺動部２５、２５に連設している。また、上記第１の揺
動部２４、２４の中間部は弾性ヒンジｈ２２、ｈ２２を
介して上記グリップ用圧電素子Ａの一端が固着された部
材２２につながっている。FIG. 6 is a plan view of the fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, two sets of grip portions are provided, and the movable bodies are alternately held. In the structure 20 integrally configured, both ends of the members 21 and 22 to which both ends of the gripping piezoelectric element A are respectively attached are connected by bending portions,
The bending point of the bent portion is connected to the first swinging portions 24, 24 via elastic hinges h21, h21. On the elastic hinges h21, h21 side of the first swinging parts 24, 24, first grip parts 26, 26 for pressing and holding the moving body are provided. The other ends of the first swinging portions 24, 24 are connected to the second swinging portions 25, 25 via elastic hinges h24, h24, h25, h25. The intermediate portion of the first swinging portions 24, 24 is connected to the member 22 to which one end of the grip piezoelectric element A is fixed via elastic hinges h22, h22.
【００３３】上記第２の揺動部２５、２５の弾性ヒンジ
ｈ２５、ｈ２５側には移動体４を押圧保持する第２のグ
リップ部２７、２７が設けられ、第２の揺動部２５、２
５の他端は弾性ヒンジｈ２７、ｈ２７を介して支持部３
０に接続されている。また支持部３０には該アクチュエ
ータをベースに取付けるための取付け孔３１、３１が設
けられている。Second grip portions 27, 27 for pressing and holding the moving body 4 are provided on the elastic hinges h25, h25 side of the second swinging portions 25, 25, respectively.
The other end of 5 is supported by elastic hinges h27, h27
It is connected to 0. Further, the support portion 30 is provided with mounting holes 31, 31 for mounting the actuator on the base.
【００３４】上記グリップ用圧電素子Ａの一端が固着さ
れた部材２２は弾性ヒンジｈ２３を及び中間部２３、弾
性ヒンジｈ２６を介して移動用圧電素子Ｂの一端が取付
けられた部材２８に連結され、移動用圧電素子Ｂの他端
は支持部３０に接続する部材２９が取付けられ、該部材
２９と部材２８、即ち移動用圧電素子Ｂの両端に接続さ
れた部材の両端部間は接続部材により接続されている。
また、移動用圧電素子Ｂの他端が固着される部材２９と
支持部３０間の接続部には弾性ヒンジｈ２８、ｈ２８が
設けられている。The member 22 to which one end of the gripping piezoelectric element A is fixed is connected to the member 28 to which one end of the moving piezoelectric element B is attached via the elastic hinge h23 and the intermediate portion 23 and the elastic hinge h26. A member 29 that connects to the support portion 30 is attached to the other end of the moving piezoelectric element B, and a connecting member connects between the member 29 and the member 28, that is, both ends of the member connected to both ends of the moving piezoelectric element B. Has been done.
Further, elastic hinges h28 and h28 are provided at the connecting portion between the member 29 to which the other end of the moving piezoelectric element B is fixed and the supporting portion 30.
【００３５】グリップ用圧電素子Ａに電圧印加がなされ
ていない（ＯＦＦ）ときには、第１のグリップ部２６、
２６が図６において上下に張出し移動体４を押圧保持
し、第２のグリップ部２７、２７は移動体４の保持を解
除した状態にある。この状態で移動用圧電素子Ｂに電圧
を印加すると（ＯＮ）、弾性ヒンジｈ２６、中間部２
３、弾性ヒンジｈ２３を介して部材２２が図６右方に押
圧され、弾性ヒンジｈ２５、ｈ２５、ｈ２４、ｈ２４で
屈曲しながら第１の揺動部２４、２４、部材２２、部材
２１、第１のグリップ部２６、２６等が全体的に右方向
に移動し、第１のグリップ部２６、２６で押圧保持され
た移動体４は図６で右方向に移動することになる。When no voltage is applied to the gripping piezoelectric element A (OFF), the first grip portion 26,
In FIG. 6, the projecting portion 26 vertically pushes and holds the moving body 4, and the second grip portions 27 and 27 are in a state where the holding of the moving body 4 is released. When a voltage is applied to the moving piezoelectric element B in this state (ON), the elastic hinge h26, the intermediate portion 2
3, the member 22 is pressed to the right in FIG. 6 via the elastic hinge h23, and is bent by the elastic hinges h25, h25, h24, h24 while the first swinging parts 24, 24, the member 22, the member 21, the first The grip parts 26, 26, etc. move to the right as a whole, and the moving body 4 pressed and held by the first grip parts 26, 26 moves to the right in FIG.
【００３６】次にグリップ用圧電素子Ａに電圧を印加す
ると（ＯＮ）、第１のグリップ部２６、２６の突出が後
退し（図６において上部の第１のグリップ部２６は下方
に、下方の第１のグリップ部２６上方に移動）、移動体
４の押圧保持を解くが、弾性ヒンジｈ２２、ｈ２２を支
点として第１の揺動部２４、２４が回転し（上部第１の
揺動部２４は時計回りに、下部の第１の揺動部２４は反
時計回りに回転し）、第２のグリップ部２７、２７を突
出させて移動体４を押圧保持する。この状態で、移動用
圧電素子Ｂの電圧印加を解くと、部材２８、２３、２２
は図６において左方向に移動し、第１のグリップ部２
６、２６も左方向に移動する。この動作を繰り返すこと
によって移動体４を図６において右方向に移動させるこ
とができる。また、両圧電素子Ａ、Ｂを共にＯＮの状態
から、共にＯＦＦの状態にする動作を繰り返すことによ
って移動体を図６で左方向に移動させることができる。
即ち、第１の実施例で述べた動作１、２若しくは動作
３、４のグリップ用圧電素子Ａ、移動用圧電素子Ｂの駆
動方法によって移動体を図６において右若しくは左に移
動させることができる。なお、第１の実施例の説明で動
作１〜４の説明における上方向を右方向に、下方向を左
方向に変えれば、第１の実施例の動作１〜４の説明がこ
の第５の実施例の説明に当てはまる。Next, when a voltage is applied to the gripping piezoelectric element A (ON), the protrusions of the first grip portions 26, 26 are retracted (the upper first grip portion 26 in FIG. Although it moves to the upper side of the first grip portion 26) to release the pressure holding of the moving body 4, the first swinging portions 24, 24 rotate about the elastic hinges h22, h22 as fulcrums (the upper first swinging portion 24). Rotates clockwise and the lower first swinging portion 24 rotates counterclockwise), and the second grip portions 27, 27 are projected to hold the moving body 4 under pressure. In this state, when the voltage application to the moving piezoelectric element B is released, the members 28, 23, 22 are
Moves to the left in FIG. 6, and the first grip portion 2
6 and 26 also move to the left. By repeating this operation, the moving body 4 can be moved to the right in FIG. Further, the moving body can be moved leftward in FIG. 6 by repeating the operation of turning both piezoelectric elements A and B from the ON state to the OFF state.
That is, the moving body can be moved to the right or left in FIG. 6 by the driving method of the gripping piezoelectric element A and the moving piezoelectric element B in the operations 1 and 2 or the operations 3 and 4 described in the first embodiment. . If the upward direction in the description of operations 1 to 4 in the description of the first embodiment is changed to the right direction and the downward direction is changed to the left direction, the description of operations 1 to 4 in the first embodiment will be omitted. The description of the examples applies.
【００３７】この実施例では、第１、第２のグリップ部
により、移動体４が常に保持されているから、安定した
移動体の移動を可能にする。上記実施例では、グリップ
部による移動体の保持、解放の駆動源、及びグリップ部
の移動体の移動方向への移動の駆動源に圧電素子を用い
たが、このアクチュエータの使用用途等によって、上記
圧電素子Ａ、Ｂの代わりに磁気によって歪みが生じる磁
歪素子や、熱によって変化する形状記憶合金を使用して
もよい。In this embodiment, since the moving body 4 is always held by the first and second grip portions, the moving body can be stably moved. In the above embodiment, the piezoelectric element is used as the drive source for holding and releasing the moving body by the grip portion and the driving source for moving the grip portion in the moving direction of the moving body. Instead of the piezoelectric elements A and B, a magnetostrictive element that is distorted by magnetism or a shape memory alloy that changes by heat may be used.
【００３８】[0038]
【発明の効果】本発明においては、移動体をグリップ部
で保持して移動させるものであるから、移動用の圧電素
子や磁歪素子、形状記憶合金が発生する推力をそのまま
移動体に伝えることができるので、移動体の推力低下は
少なく、効率良く移動体を移動させることができる。し
かも、グリップ用圧電素子（磁歪素子、形状記憶合金）
と移動用圧電素子（磁歪素子、形状記憶合金）により移
動体を保持移動させる動作を繰り返し行なうことによっ
て移動体を長い距離移動させることができる。しかも、
１回の動作で移動する距離は微小であるから、微小な移
動量の制御が可能である。さらに、グリップ用圧電素子
（磁歪素子、形状記憶合金）と移動用圧電素子（磁歪素
子、形状記憶合金）の駆動の組み合わせによって移動体
を一方向、若しくはその逆方向にも移動させることがで
きるものであるから、長いストロークの往復動作にも使
用できるものである。According to the present invention, since the moving body is held and moved by the grip portion, the thrust generated by the moving piezoelectric element, the magnetostrictive element and the shape memory alloy can be directly transmitted to the moving body. Therefore, the thrust of the moving body is not reduced so much and the moving body can be moved efficiently. Moreover, grip piezoelectric element (magnetostrictive element, shape memory alloy)
By repeating the operation of holding and moving the moving body by the moving piezoelectric element (magnetostrictive element, shape memory alloy), the moving body can be moved for a long distance. Moreover,
Since the distance moved by one operation is minute, it is possible to control minute movement amount. Further, the movable body can be moved in one direction or the opposite direction by a combination of driving of the gripping piezoelectric element (magnetostrictive element, shape memory alloy) and the moving piezoelectric element (magnetostrictive element, shape memory alloy). Therefore, it can also be used for a long stroke reciprocating motion.
【００３９】また、このアクチュエータを２つ使用する
ことによって、一方のアクチュエータがグリップ部によ
る移動体の保持を解き、該グリップ部が復帰している間
に他方のアクチュエータによって該アクチュエータのグ
リップ部で移動体を保持して移動体を移動させるように
して、移動体を交互に移動させることによって、１つの
アクチュエータで移動体を移動させる場合と比較し２倍
の速度で移動させることができる。しかも、この場合に
は、移動体は常にグリップ部によって保持されるから、
安定した移動が可能となる。By using two of these actuators, one of the actuators releases the holding of the moving body by the grip portion, and while the grip portion returns, the other actuator moves the grip portion of the actuator. By moving the moving body alternately while holding the body and moving the moving body, it is possible to move the moving body at twice the speed as compared with the case where the moving body is moved by one actuator. Moreover, in this case, since the moving body is always held by the grip portion,
Stable movement is possible.
【００４０】また、１つのアクチュエータに２つのグリ
ップ部を備え、交互に該グリップ部が移動体を保持し、
一方のグリップ部のみ移動用圧電素子（磁歪素子、形状
記憶合金）で移動させるようにしたアクチュエータの場
合にも、移動体は常にグリップ部で保持されることにな
るから安定した移動が可能となる。Further, one actuator is provided with two grip portions, and the grip portions alternately hold the moving body,
Even in the case of an actuator in which only one grip portion is moved by a moving piezoelectric element (magnetostrictive element, shape memory alloy), the moving body is always held by the grip portion, which enables stable movement. .
【図１】本発明の第１の実施例の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a first embodiment of the present invention.
【図２】同実施例の使用状態を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing a usage state of the embodiment.
【図３】本発明の第２の実施例の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第３の実施例の平面図である。FIG. 4 is a plan view of the third embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第４の実施例の平面図である。FIG. 5 is a plan view of the fourth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第５の実施例の平面図ある。FIG. 6 is a plan view of a fifth embodiment of the present invention.
Ａ グリップ用圧電素子 Ｂ 移動用圧電素子 １ 構造体 １ａ 揺動体 １ｂ 共通部 １ｃ 支持部 ２ グリップ部 ３ 取付け孔 ４ 移動体 ５ ガイド ｈ１〜ｈ１０、ｈ１５、ｈ１６、ｈ２１〜ｈ２８ 弾性
ヒンジA gripping piezoelectric element B moving piezoelectric element 1 structure 1a rocker 1b common part 1c support part 2 grip part 3 mounting hole 4 moving body 5 guide h1 to h10, h15, h16, h21 to h28 elastic hinge
Claims (11)
し、グリップ用圧電素子への電圧印加、及び印加解除の
どちらか一方の状態で上記グリップ部で移動体を押圧保
持し、他方の状態で該押圧保持を解除するグリップ用弾
性機構を備え、該グリップ用弾性機構を移動体の移動方
向に移動させ上記グリップ部を移動体移動方向に移動さ
せるように移動用圧電素子が該グリップ用弾性機構に接
続されていることを特徴とするリニアアクチュエータ。1. A grip unit for pressing and holding a moving body, wherein the grip unit holds and holds the moving body in either one of a state in which voltage is applied to the grip piezoelectric element and a state in which the voltage is released. The gripping elastic mechanism is provided to release the pressing and holding by the moving piezoelectric element so as to move the gripping elastic mechanism in the moving direction of the moving body and move the grip portion in the moving direction of the moving body. A linear actuator characterized by being connected to a mechanism.
動方向の線に対して線対称をなしグリップ部が線対称に
設けられ、中心部に上記グリップ用圧電素子が取付けら
れている請求項１記載のリニアアクチュエータ。2. The grip elastic mechanism is line-symmetric with respect to a line in the moving direction of the moving body, and the grip portion is provided line-symmetrically, and the grip piezoelectric element is attached to the center portion. 1. The linear actuator according to 1.
を移動させる移動用弾性機構と上記グリップ用弾性機構
を共通して支持する共通弾性機構とを備えて一体的に構
成されている請求項１又は請求項２記載のリニアアクチ
ュエータ。3. The unitary structure comprising a moving elastic mechanism for moving the grip portion by the moving piezoelectric element and a common elastic mechanism for commonly supporting the grip elastic mechanism. The linear actuator according to claim 2.
グリップ用圧電素子が取付けられ、他端に上記グリップ
部を有し、該グリップ用圧電素子取付け部とグリップ部
の間に支点となる弾性ヒンジが設けられた揺動部を備
え、グリップ用圧電素子への電圧印加及び印加解除によ
り、上記揺動部が揺動してグリップ用圧電素子の変位を
拡大して上記グリップ部を変位させる請求項１、請求項
２又は請求項３記載のリニアアクチュエータ。4. The grip elastic mechanism has the grip piezoelectric element attached at one end and the grip portion at the other end, and serves as a fulcrum between the grip piezoelectric element attachment portion and the grip portion. A oscillating portion provided with a hinge is provided, and the oscillating portion oscillates to expand the displacement of the gripping piezoelectric element to displace the gripping portion by applying and releasing a voltage to the gripping piezoelectric element. The linear actuator according to claim 1, claim 2 or claim 3.
プ用圧電素子の両端を結合する中央で外方向に突出する
屈曲した弾性部材で構成され、該屈曲弾性部材の屈曲点
に上記グリップ部を連設して設けられた請求項１、請求
項２又は請求項３記載のリニアアクチュエータ。5. The elastic mechanism for grip is composed of a bent elastic member protruding outward at the center connecting both ends of the grip piezoelectric element, and the grip portion is connected to a bending point of the bent elastic member. The linear actuator according to claim 1, 2 or 3, which is installed and provided.
グリップ部を有し、上記グリップ用圧電素子への電圧印
加状態で上記グリップ部による移動体の押圧保持を解
き、印加解除状態でグリップ部により移動体を押圧保持
する請求項４又は請求項５記載のリニアアクチュエー
タ。6. The grip elastic mechanism has the grip portion on the outside, releases the pressure holding of the moving body by the grip portion when the voltage is applied to the grip piezoelectric element, and releases the application state when the grip portion is released. The linear actuator according to claim 4, wherein the moving body is pressed and held by the linear actuator.
グリップ部を有し、上記グリップ用圧電素子への電圧印
加状態で移動体を押圧保持し、印加解除状態で上記グリ
ップ部による移動体の押圧保持を解く請求項４又は請求
項５記載のリニアアクチュエータ。7. The grip elastic mechanism has the grip portion inside, holds the moving body in a pressed state when a voltage is applied to the grip piezoelectric element, and holds the moving body by the grip portion in a released state. The linear actuator according to claim 4 or 5, wherein pressure holding is released.
つのリニアアクチュエータを２つ使用し、該２つのアク
チュエータで交互に移動体を保持移動させるよう構成し
たリニアアクチュエータ。8. The method according to any one of claims 1 to 7.
A linear actuator configured to use two linear actuators and alternately hold and move the moving body by the two actuators.
として揺動する揺動部を有し、該揺動部の一端に第１の
グリップ部を備え、他端は、弾性ヒンジを介して第２の
グリップ部を備えた部材の一端に接続され、該部材の他
端は弾性ヒンジを介してベースに取付けられた構成と
し、上記グリップ用圧電素子への電圧印加及び印加解除
により、一方のグリップ部が移動体を押圧保持し、他方
のグリップ部は押圧保持を解除し、移動用圧電素子によ
り上記第１のグリップ部のみが移動するように構成され
た請求項１、請求項２又は請求項３記載のリニアアクチ
ュエータ。9. The grip elastic mechanism has a swinging part that swings around a fulcrum, a first grip part is provided at one end of the swinging part, and the other end is provided with an elastic hinge. The second grip portion is connected to one end of the member, and the other end of the member is attached to the base via an elastic hinge. The grip portion holds the moving body under pressure, the other grip portion releases the pressure holding, and the moving piezoelectric element is configured to move only the first grip portion. Item 3. The linear actuator according to item 3.
に代えてどちらか一方、若しくは両方を磁気の変化によ
って変形する磁歪素子を用いる請求項１乃至請求項９の
内いずれか１項に記載のリニアアクチュエータ。10. The magnetostrictive element that deforms either or both of them by a change in magnetism, in place of the gripping or moving piezoelectric element, according to any one of claims 1 to 9. Linear actuator.
に代えてどちらか一方、若しくは両方を熱によって変形
する形状記憶合金を用いる請求項１乃至請求項９の内い
ずれか１項に記載のリニアアクチュエータ。11. The linear memory according to claim 1, wherein a shape memory alloy that deforms either or both of them by heat is used instead of the gripping or moving piezoelectric element. Actuator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6129867A JPH07314356A (en) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | Linear actuator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6129867A JPH07314356A (en) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | Linear actuator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07314356A true JPH07314356A (en) | 1995-12-05 |
Family
ID=15020258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6129867A Pending JPH07314356A (en) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | Linear actuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07314356A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006150495A (en) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Konica Minolta Holdings Inc | Manufacturing unit and manufacturing method of positional control device |
| JP2007021655A (en) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Univ Of Electro-Communications | Self-propelled robot |
| KR100690343B1 (en) * | 2005-07-19 | 2007-03-09 | 전자부품연구원 | Inchworm actuator |
| CN103441701A (en) * | 2013-07-31 | 2013-12-11 | 南京航空航天大学 | Clamping-holding type linear type piezoelectric actuator |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63238416A (en) * | 1987-03-27 | 1988-10-04 | Agency Of Ind Science & Technol | Two-dimensional inchworm and apparatus for positioning origin thereof |
-
1994
- 1994-05-20 JP JP6129867A patent/JPH07314356A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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