JPH0318434B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0318434B2 JPH0318434B2 JP59004151A JP415184A JPH0318434B2 JP H0318434 B2 JPH0318434 B2 JP H0318434B2 JP 59004151 A JP59004151 A JP 59004151A JP 415184 A JP415184 A JP 415184A JP H0318434 B2 JPH0318434 B2 JP H0318434B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric
- piezoelectric element
- wall
- bodies
- element portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/021—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors using intermittent driving, e.g. step motors, piezoleg motors
- H02N2/023—Inchworm motors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
- H10N30/206—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using only longitudinal or thickness displacement, e.g. d33 or d31 type devices
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はたとえば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圧電体を用いる駆
動装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a drive device using a piezoelectric body, which is suitably used, for example, in a fine adjustment device for tools of NC machine tools.
背景技術
従来からのリニアモータを形成する駆動用圧電
装置は、第1図に示されるように第1圧電素子部
2と、その長手方向の両端にそれぞれ形成された
第2圧電素子部3、第3圧電素子部4とから構成
される。この圧電装置1の動作過程はまず圧電装
置1を第1図1のように溝ブロツク5内に挿入
し、第2圧電素子部3を伸長させて第1図2のよ
うに溝ブロツク5の内壁6に圧接して固定する。
次に第3圧電素子部4を縮小した後、第1圧電素
子部2を伸長させると第3圧電素子部4は第1図
2のように第1圧電素子部2の伸長に等しい距離
Lだけ移動する。次に第1図3のように第3圧電
素子部4を伸長させて内壁6に固定して第2圧電
素子部3を縮小した後、第1圧電素子部2を縮小
させる。これによつて圧電装置1の第2圧電素子
部3は第1図3のように第1図の右方に距離Lだ
け移動したこととなる。このような第1図1から
第1図4までの動作の繰返しによつて圧電装置1
を溝ブロツク5の内壁6に沿つて一方向に移動し
ている。BACKGROUND ART As shown in FIG. 1, a conventional drive piezoelectric device forming a linear motor includes a first piezoelectric element section 2, a second piezoelectric element section 3 formed at both longitudinal ends of the first piezoelectric element section 2, and a second piezoelectric element section 3 formed at each longitudinal end of the piezoelectric element section 2, as shown in FIG. 3 piezoelectric element portions 4. The operating process of this piezoelectric device 1 is to first insert the piezoelectric device 1 into the groove block 5 as shown in FIG. 6 and fix it.
Next, after shrinking the third piezoelectric element part 4, when the first piezoelectric element part 2 is expanded, the third piezoelectric element part 4 is moved by a distance L equal to the extension of the first piezoelectric element part 2, as shown in FIG. Moving. Next, as shown in FIG. 1, the third piezoelectric element part 4 is expanded and fixed to the inner wall 6, the second piezoelectric element part 3 is reduced, and then the first piezoelectric element part 2 is reduced. As a result, the second piezoelectric element portion 3 of the piezoelectric device 1 has been moved by a distance L to the right in FIG. 1, as shown in FIG. 1. By repeating the operations from FIG. 1 1 to FIG. 1 4, the piezoelectric device 1
is moving in one direction along the inner wall 6 of the groove block 5.
このような圧電装置1では圧電素子部2,3,
4の伸長の長さが極めて小さいため、圧電装置1
の移動が遅く、しかも溝ブロツク5の幅の精度の
正確さに起因して圧電装置1の移動を円滑に行う
ことができなかつた。 In such a piezoelectric device 1, piezoelectric element portions 2, 3,
Since the length of extension of piezoelectric device 1 is extremely small,
The movement of the piezoelectric device 1 was slow, and due to the precision of the width of the groove block 5, the piezoelectric device 1 could not be moved smoothly.
目 的
本発明は上述の技術的課題を解決し、構成が簡
単でしかもその移動速度を高めた圧電体を用いる
駆動装置を提供することである。Purpose The present invention solves the above-mentioned technical problems and provides a drive device using a piezoelectric body that is simple in structure and has an increased moving speed.
発明の構成
本発明は、
(a) 相互に対向する一対の平行な内壁21によつ
て形成される長手通路22を有するブロツク2
0と、
(b) 通路22内に収納される圧電装置10であつ
て、
(b1) 第1圧電素子部12aであつて、
(b11) 内壁21に平行な板状の第1中央電
極11aと、
(b12) 第1中央電極11aの両面にそれぞ
れ設けられる第1圧電体13a,14aと、
(b13) 各第1圧電体13a,14aの第1
中央電極11aとは反対側にそれぞれ設けら
れる板状の第1側部電極15a,16aとを
有する第1圧電素子部12aと、
(b2) 第1圧電素子部12aに関して通路
22の長手方向一方側で、内壁21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12aと相互に、角変位
可能に設けられる第2圧電素子部12bであ
つて、
(b21) 内壁21に平行な板状の第2中央電
極11bと、
(b22) 第2中央電極11bの両面にそれぞ
れ設けられる第2圧電体13b,14bと、
(b23) 各第2圧電体13b,14bの第2
中央電極11bとは反対側にそれぞれ設けら
れる板状の第2側部電極15b,16bとを
有する第2圧電素子部12bと、
(b3) 第1圧電素子部12aに関して通路
22の長手方向他方側で、内壁21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12aと相互に、角変位
可能に設けられる第3圧電素子部12cであ
つて、
(b31) 内壁21に平行な板状の第3中央電
極11cと、
(b32) 第3中央電極11cの両面にそれぞ
れ設けられる第3圧電体13c,14cと、
(b33) 各第3圧電体13c,14cの第3
中央電極11cとは反対側にそれぞれ設けら
れる板状の第3側部電極15c,16cとを
有する第3圧電素子部12cとを有する圧電
装置10と、
(c) 第1中央電極11aと各第1側部電極15
a,16aとの間に電圧を与え、第2中央電極
11bと各第2側部電極15b,16bとの間
に電圧を与え、第3中央電極11cと各第3側
部電極15c,16cとの間に電圧を与え、
第2または第3圧電素子部12b,12c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21に当接して固定す
る第1ステツプと、第1圧電素子部12aを弯
曲させてかつ内壁21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12b,12c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21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12b,
12cの前記一方が内壁21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12a
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12b,12cの前記
他方が内壁21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
ことを特徴とする圧電体を用いる駆動装置であ
る。Structure of the Invention The present invention provides (a) a block 2 having a longitudinal passage 22 formed by a pair of mutually opposing parallel inner walls 21;
0, (b) a piezoelectric device 10 housed in the passage 22, (b1) a first piezoelectric element portion 12a, and (b11) a plate-shaped first central electrode 11a parallel to the inner wall 21; , (b12) the first piezoelectric bodies 13a and 14a provided on both sides of the first central electrode 11a, and (b13) the first piezoelectric bodies 13a and 14a of each of the first piezoelectric bodies 13a and 14a.
a first piezoelectric element portion 12a having plate-shaped first side electrodes 15a and 16a provided on opposite sides of the center electrode 11a; (b2) one side in the longitudinal direction of the passage 22 with respect to the first piezoelectric element portion 12a; (b21) A second piezoelectric element part 12b provided so as to be angularly displaceable relative to the first piezoelectric element part 12a around a first axis 65 parallel to the inner wall 21 and perpendicular to the longitudinal direction; (b22) second piezoelectric bodies 13b, 14b provided on both sides of the second central electrode 11b, (b23) second piezoelectric bodies 13b, 14b of each second piezoelectric body 13b, 14b; 2
(b3) the other side in the longitudinal direction of the passage 22 with respect to the first piezoelectric element part 12a; and a third piezoelectric element part 12c provided so as to be angularly displaceable relative to the first piezoelectric element part 12a around a second axis 66 parallel to the inner wall 21 and perpendicular to the longitudinal direction, (b31) an inner wall; (b32) Third piezoelectric bodies 13c, 14c provided on both sides of the third central electrode 11c, (b33) Third piezoelectric bodies 13c, 14c of each of the third piezoelectric bodies 13c, 14c. 3
(c) a piezoelectric device 10 having a third piezoelectric element portion 12c having plate-shaped third side electrodes 15c and 16c provided on opposite sides of the center electrode 11c; 1 side electrode 15
a, 16a, a voltage is applied between the second central electrode 11b and each of the second side electrodes 15b, 16b, and a voltage is applied between the third central electrode 11c and each of the third side electrodes 15c, 16c. A voltage is applied between them, and either one of the second or third piezoelectric element portions 12b, 12c
a first step in which the first piezoelectric element portion 12a is angularly displaced and fixed in contact with the inner wall 21; a second step in which the first piezoelectric element portion 12a is curved and reduced in the longitudinal direction without contacting the inner wall 21; a third step in which the other of the second or third piezoelectric element portions 12b, 12c is angularly displaced around the first or second axes 65, 66 and fixed by abutting against the inner wall 21; Part 12b,
a fourth step of preventing the one of the piezoelectric elements 12c from coming into contact with the inner wall 21, and the first piezoelectric element portion 12a
and a sixth step of preventing the other of the second or third piezoelectric element portions 12b, 12c from contacting the inner wall 21 in this order. This is a drive device using a piezoelectric body characterized by the following.
また本発明は、
(a) 相互に対向する一対の平行な内壁21によつ
て形成される長手通路22を有するブロツク2
0と、
(b) 通路22内に収納される一対の圧電装置1
0,10aであつて、各圧電装置10,10a
は、
(b1) 第1圧電素子部12aであつて、
(b11) 内壁21に平行な板状の第1中央電
極11aと、
(b12) 第1中央電極11aの両面にそれぞ
れ設けられる第1圧電体13a,14aと、
(b13) 各第1圧電体13a,14aの第1
中央電極11aとは反対側にそれぞれ設けら
れる板状の第1側部電極15a,16aとを
有する第1圧電素子部12aと、
(b2) 第1圧電素子部12aに関して通路
22の長手方向一方側で、内壁21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12aと相互に、角変位
可能に設けられる第2圧電素子部12bであ
つて、
(b21) 内壁21に平行な板状の第2中央電
極11bと、
(b22) 第2中央電極11bの両面にそれぞ
れ設けられる第2圧電体13b,14bと、
(b23) 各第2圧電体13b,14bの第2
中央電極11bとは反対側にそれぞれ設けら
れる板状の第2側部電極15b,16bとを
有する第2圧電素子部12bと、
(b3) 第1圧電素子部12aに関して通路
22の長手方向他方側で、内壁21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12aと相互に、角変位
可能に設けられる第3圧電素子部12cであ
つて、
(b31) 内壁21に平行な板状の第3中央電
極11cと、
(b32) 第3中央電極11cの両面にそれぞ
れ設けられる第3圧電体13c,14cと、
(b33) 各第3圧電体13c,14cの第3
中央電極11cとは反対側にそれぞれ設けら
れる板状の第3側部電極15c,16cとを
有する第3圧電素子部12cとをそれぞれ有
する圧電装置10,10aと、
(c) 各圧電装置10,10aは、第1および第2
軸線65,66付近で相互に固着されて、内壁
21に平行な対称面に関して対称形に構成し、
(d) 各圧電装置10,10aの第1、第2および
第3圧電素子部12a,12b,12cが相互
に離反する方向へ弯曲するように、第1中央電
極11aと各第1側部電極15a,16aとの
間に電圧を与え、第2中央電極11bと各第2
側部電極15b,16bとの間に電圧を与え、
第3中央電極11cと各第3側部電極15c,
16cとの間に電圧を与え、
第2または第3圧電素子部12b,12c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21に当接して固定す
る第1ステツプと、第1圧電素子部12aを弯
曲させてかつ内壁21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12b,12c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21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12b,
12cの前記一方が内壁21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12a
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12b,12cの前記
他方が内壁21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
ことを特徴とする圧電体を用いる駆動装置であ
る。 The present invention also provides: (a) a block 2 having a longitudinal passage 22 formed by a pair of parallel inner walls 21 facing each other;
(b) a pair of piezoelectric devices 1 housed in the passage 22;
0,10a, and each piezoelectric device 10,10a
(b1) a first piezoelectric element portion 12a, (b11) a plate-shaped first center electrode 11a parallel to the inner wall 21; and (b12) first piezoelectric elements provided on both sides of the first center electrode 11a. bodies 13a, 14a, and (b13) the first piezoelectric bodies 13a, 14a.
a first piezoelectric element portion 12a having plate-shaped first side electrodes 15a and 16a provided on opposite sides of the center electrode 11a; (b2) one side in the longitudinal direction of the passage 22 with respect to the first piezoelectric element portion 12a; (b21) A second piezoelectric element part 12b provided so as to be angularly displaceable relative to the first piezoelectric element part 12a around a first axis 65 parallel to the inner wall 21 and perpendicular to the longitudinal direction; (b22) second piezoelectric bodies 13b, 14b provided on both sides of the second central electrode 11b, (b23) second piezoelectric bodies 13b, 14b of each second piezoelectric body 13b, 14b; 2
(b3) the other side in the longitudinal direction of the passage 22 with respect to the first piezoelectric element part 12a; and a third piezoelectric element part 12c provided so as to be angularly displaceable relative to the first piezoelectric element part 12a around a second axis 66 parallel to the inner wall 21 and perpendicular to the longitudinal direction, (b31) an inner wall; (b32) Third piezoelectric bodies 13c, 14c provided on both sides of the third central electrode 11c, (b33) Third piezoelectric bodies 13c, 14c of each of the third piezoelectric bodies 13c, 14c. 3
(c) each piezoelectric device 10, 10a is the first and second
(d) first, second and third piezoelectric element portions 12a, 12b of each piezoelectric device 10, 10a; , 12c are curved in the direction away from each other, a voltage is applied between the first central electrode 11a and each of the first side electrodes 15a, 16a,
Applying a voltage between the side electrodes 15b and 16b,
a third central electrode 11c and each third side electrode 15c,
16c, and either one of the second or third piezoelectric element portions 12b, 12c is connected to the first or second axis 65, 66.
a first step in which the first piezoelectric element portion 12a is angularly displaced and fixed in contact with the inner wall 21; a second step in which the first piezoelectric element portion 12a is curved and reduced in the longitudinal direction without contacting the inner wall 21; a third step in which the other of the second or third piezoelectric element portions 12b, 12c is angularly displaced around the first or second axes 65, 66 and fixed by abutting against the inner wall 21; Part 12b,
a fourth step of preventing the one of the piezoelectric elements 12c from coming into contact with the inner wall 21, and the first piezoelectric element portion 12a
and a sixth step of preventing the other of the second or third piezoelectric element portions 12b, 12c from contacting the inner wall 21 in this order. This is a drive device using a piezoelectric body characterized by the following.
実施例
第2図は、本発明に従う圧電装置10の斜視図
である。この圧電装置10と、溝ブロツク20
と、電源手段とによつて本件駆動装置が構成され
る。圧電装置10はH字状に形成されており、基
本的には共通電極板11と、第1〜第3圧電素子
部12a,12b,12cから成る圧電素子12
とを含む。この圧電素子12は、共通電極板11
の表面に固着される一対の圧電体13,14と、
共通電極11に臨む一面とは反対側の他面にそれ
ぞれ固着される第2電極板15,16とを含む。
導電性材料から成る共通電極板11は、H字状に
形成されており、本装置10の進行方向に延びる
第1中央電極である延在部11aと、それの長手
方向の両端にそれぞれ対称的に形成された第2お
よび第3中央電極である垂直部11b,11cと
から成る。共通電極板11の両表面に固着される
一対の圧電体13,14はH字状に構成され形成
されている。一方の圧電体13は、共通電極板1
1の前記延在部11aに対応する第1圧電体であ
る延在部13aと、共通電極板11の前記垂直部
11b,11cにそれぞれ対応する第2および第
3圧電体である垂直部13b,13cとから成
る。他方の圧電体14は、圧電体13と同様に、
第1電極板11の前記延在部11aに対応するも
う1つの第1圧電体である延在部14aと、第1
電極板11の前記垂直部11b,11cにそれぞ
れ対応するもう1つの第2および第3圧電体であ
る垂直部14b,14cとから成る。EXAMPLE FIG. 2 is a perspective view of a piezoelectric device 10 according to the invention. This piezoelectric device 10 and the groove block 20
and the power supply means constitute the present drive device. The piezoelectric device 10 is formed in an H-shape, and basically includes a common electrode plate 11 and a piezoelectric element 12 consisting of first to third piezoelectric element parts 12a, 12b, and 12c.
including. This piezoelectric element 12 has a common electrode plate 11
a pair of piezoelectric bodies 13 and 14 fixed to the surface of the
It includes second electrode plates 15 and 16 fixed to the other surface opposite to the one surface facing the common electrode 11, respectively.
The common electrode plate 11 made of a conductive material is formed in an H-shape, and has an extending part 11a, which is a first central electrode, extending in the direction of movement of the device 10, and symmetrical electrodes at both longitudinal ends of the extending part 11a. It consists of vertical parts 11b and 11c, which are second and third central electrodes formed in the vertical direction. A pair of piezoelectric bodies 13 and 14 fixed to both surfaces of the common electrode plate 11 are formed in an H-shape. One piezoelectric body 13 has a common electrode plate 1
an extending portion 13a that is a first piezoelectric body corresponding to the extending portion 11a of the common electrode plate 11, and a vertical portion 13b that is a second and third piezoelectric body corresponding to the vertical portions 11b and 11c of the common electrode plate 11, respectively. 13c. The other piezoelectric body 14, like the piezoelectric body 13,
An extended portion 14a, which is another first piezoelectric body, corresponding to the extended portion 11a of the first electrode plate 11, and a first
It consists of vertical parts 14b and 14c, which are another second and third piezoelectric bodies, corresponding to the vertical parts 11b and 11c of the electrode plate 11, respectively.
圧電体13の共通電極板11の一表面とは反対
側の他面に、第2電極板15が固着される。第2
電極板15は、圧電体13の上記延在部13aに
対応する第1側部電極である第2電極部15a
と、第2電極部15aとは分断されて圧電体13
の前記垂直部13b,13cがそれぞれ対応する
第2および第3側部電極である第2電極部15
b,15cとから成る。他の圧電体14の共通電
極板11に臨む一面とは反対側の他面には、第2
電極板15と同様な構成を有する第2電極板16
が固着される。第2電極板16は、圧電体14の
前記延在部14aに対応するもう1つの第1側部
電極である第2電極部16aと、第2電極部16
bとは分断されて圧電体14の前記垂直部14
b,14cにそれぞれ対応するもう1つの第2お
よび第3側部電極である第2電極部16b,16
cとから成る。このようにして共通電極板11を
挾みこんだ一対の圧電体13,14の両表面に第
2電極板15,16が配置されてサンドイツチ状
に構成された圧電素子12は、(1)共通電極板11
の延在部11aと圧電体13,14の各延在部1
3a,14aと第2電極板15,16の各第2電
極部15a,16aとによつて第1圧電素子部1
2aが形成され、(2)共通電極板11の垂直部11
bと圧電体13,14の各垂直部13b,14b
と第2電極板15,16の各第2電極部15b,
16bとによつて第2圧電素子部12bが形成さ
れ、(3)共通電極板11の垂直部11cと圧電体1
3,14の各垂直部13c,14cと第2電極板
15,16の各第2電極部15c,16cとによ
つて第3圧電素子部12cが形成される。 A second electrode plate 15 is fixed to the other surface of the piezoelectric body 13 opposite to the one surface of the common electrode plate 11 . Second
The electrode plate 15 has a second electrode portion 15a that is a first side electrode corresponding to the extending portion 13a of the piezoelectric body 13.
The piezoelectric body 13 is separated from the second electrode portion 15a.
A second electrode portion 15 in which the vertical portions 13b and 13c are respectively corresponding second and third side electrodes.
b, 15c. On the other surface of the other piezoelectric body 14 opposite to the one surface facing the common electrode plate 11, there is a second surface.
A second electrode plate 16 having the same configuration as the electrode plate 15
is fixed. The second electrode plate 16 includes a second electrode portion 16 a that is another first side electrode corresponding to the extending portion 14 a of the piezoelectric body 14 , and a second electrode portion 16 a that is another first side electrode corresponding to the extending portion 14 a of the piezoelectric body 14 .
b is separated from the vertical portion 14 of the piezoelectric body 14.
Second electrode parts 16b, 16 which are another second and third side electrodes corresponding to b, 14c, respectively
It consists of c. In this way, the piezoelectric element 12 is constructed in a sandwich-like structure, with the second electrode plates 15 and 16 arranged on both surfaces of the pair of piezoelectric bodies 13 and 14 with the common electrode plate 11 sandwiched between them. Board 11
The extending portion 11a of the piezoelectric body 13 and each extending portion 1 of the piezoelectric body 13, 14
3a, 14a and the second electrode parts 15a, 16a of the second electrode plates 15, 16, the first piezoelectric element part 1
2a is formed, (2) the vertical portion 11 of the common electrode plate 11;
b and each vertical portion 13b, 14b of the piezoelectric body 13, 14
and each second electrode portion 15b of the second electrode plates 15, 16,
16b forms the second piezoelectric element part 12b, and (3) the vertical part 11c of the common electrode plate 11 and the piezoelectric body 1
The third piezoelectric element portion 12c is formed by the vertical portions 13c, 14c of the electrodes 3 and 14 and the second electrode portions 15c, 16c of the second electrode plates 15, 16.
圧電体12の材料には、たとえばPZT(ジルコ
ン酸チタン酸鉛)または無機材料と高分子材料と
の複合物が用いられる。複合物としては圧電性磁
器粉末、たとえばチタン酸バリウム、PZT(チタ
ン酸ジルコン酸鉛)などを均一分散して含んだ高
分子材料が好ましく、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。 As the material of the piezoelectric body 12, for example, PZT (lead zirconate titanate) or a composite of an inorganic material and a polymer material is used. The composite material is preferably a polymeric material containing homogeneously dispersed piezoelectric porcelain powder, such as barium titanate or PZT (lead zirconate titanate); examples of the polymeric material include homopolymers of vinylidene fluoride and Vinylidene chloride-3
Vinylidene fluoride copolymers such as fluorinated ethylene copolymers are preferred.
第3図は、圧電装置10のための電源手段の結
線状態を示すブロツク図である。圧電装置10の
各圧電素子部12a,12b,12cはコントロ
ール回路17,18,19にそれぞれ接続され
る。これによつて第1圧電素子部12aと、第2
圧電素子部12bと、第3圧電素子部12cとの
それぞれ独立した結線状態が達成される。 FIG. 3 is a block diagram showing the connection state of the power supply means for the piezoelectric device 10. Each piezoelectric element section 12a, 12b, 12c of the piezoelectric device 10 is connected to a control circuit 17, 18, 19, respectively. As a result, the first piezoelectric element portion 12a and the second
An independent connection state between the piezoelectric element section 12b and the third piezoelectric element section 12c is achieved.
第4図は本発明の一実施例の水平断面図であ
り、第5図はその縦断面図であり、第6図はその
軸直角断面図であり、第7図は第5図のセクシヨ
ンの拡大斜視図である。圧電装置10は、第4
図の左右方向に延びる溝ブロツク20の内壁21
に囲まれた凸状の断面を有する通路22に挿入さ
れる。通路22は、相互に対向する一対の平行な
内壁21によつて形成され、長手方向(第4図お
よび第5図の左右方向)に延びる。この通路22
の一方の内壁21には、逃げ凹所64が形成され
ていてもよく、この逃げ凹所64の第5図におけ
る上下方向の幅W1は第1圧電素子部12aの幅
W2未満であり(W1>W2)、したがつて後述の第
9図3〜第9図5のように第1圧電素子部12a
が弯曲したとき、その第1圧電素子部12aがこ
の逃げ凹所64に入り込んで、内壁21に接触し
ないようにすることも可能である。このように第
4図および第5図の左右方向の移動が許容された
圧電装置10に、第8図に示される駆動パルスを
与えた場合を想定する。このとき3分割された第
2電極板15の電極部15aと、電極部15b,
15cとの各間、もう1つの第2電極板16の電
極部16aと、電極部16b,16cとの各間に
は、それぞれ同一幅mを有する間隔をあけて配置
されているものとする。したがつて第2圧電素子
部12bは第4図および第5図に示されるよう
に、第1軸線65のまわりに第1圧電素子部12
aと相互に角変位可能である。この第1軸線65
は、内壁21に平行でかつ通路22の長手方向に
垂直である。また同様に第3圧電素子部12c
は、第2軸線66まわりに、第1圧電素子部12
aと相互に角変位可能である。第2軸線66は、
内壁21に平行でかつ通路22の長手方向に垂直
である。 4 is a horizontal sectional view of an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a vertical sectional view thereof, FIG. 6 is a sectional view at right angles to the axis, and FIG. 7 is a cross-sectional view of the section of FIG. 5. It is an enlarged perspective view. The piezoelectric device 10 has a fourth
Inner wall 21 of groove block 20 extending in the left-right direction in the figure
It is inserted into a passageway 22 having a convex cross section surrounded by. The passage 22 is formed by a pair of parallel inner walls 21 facing each other, and extends in the longitudinal direction (left-right direction in FIGS. 4 and 5). This passage 22
An escape recess 64 may be formed in one of the inner walls 21, and the vertical width W1 of this escape recess 64 in FIG. 5 is equal to the width of the first piezoelectric element portion 12a.
is less than W2 (W1>W2), so as shown in FIGS. 9 3 to 9 5 described later, the first piezoelectric element portion 12a
It is also possible to prevent the first piezoelectric element portion 12a from entering the escape recess 64 and contacting the inner wall 21 when the first piezoelectric element portion 12a is curved. Assume that the drive pulse shown in FIG. 8 is applied to the piezoelectric device 10 that is allowed to move in the left-right direction in FIGS. 4 and 5 in this manner. At this time, the electrode part 15a of the second electrode plate 15 divided into three parts, the electrode part 15b,
15c, and between the electrode portion 16a of the other second electrode plate 16 and the electrode portions 16b and 16c, spaces having the same width m are provided. Therefore, as shown in FIGS. 4 and 5, the second piezoelectric element portion 12b extends around the first axis 65.
can be angularly displaced with respect to a. This first axis 65
is parallel to the inner wall 21 and perpendicular to the longitudinal direction of the passage 22. Similarly, the third piezoelectric element portion 12c
The first piezoelectric element portion 12 is arranged around the second axis 66.
can be angularly displaced with respect to a. The second axis 66 is
It is parallel to the inner wall 21 and perpendicular to the longitudinal direction of the passage 22.
圧電装置10には、第8図の電圧波形図に示す
ように第2圧電素子部12bに対してコントロー
ル回路17によつて第8図1の波形の電圧を印加
し、第1圧電素子部12aに対してコントロール
回路18によつて第8図2の波形の電圧を印加
し、第3圧電素子部12cに対してコントロール
回路19によつて第8図3の波形の電圧を印加し
て、一方向に直進させるものであつて、逆進の場
合は第8図1,2,3の各波形の時間経路の相互
の順序を正反対にする。いわゆるバイモルフを構
成する各圧電素子部12a,12b,12cには
第15図に示されるように、電気極性の異なつた
圧電体13,14が用いられており、したがつて
所定電圧の印加によつて矢符Rの方向に突出して
撓むことができる。 In the piezoelectric device 10, as shown in the voltage waveform diagram of FIG. 8, a voltage having the waveform shown in FIG. 8 is applied to the second piezoelectric element portion 12b by the control circuit 17, The control circuit 18 applies a voltage with the waveform shown in FIG. In the case of a reverse movement, the order of the time paths of the waveforms 1, 2, and 3 in FIG. 8 is reversed. As shown in FIG. 15, piezoelectric elements 13 and 14 having different electrical polarities are used in each piezoelectric element portion 12a, 12b, and 12c constituting a so-called bimorph. It can be bent and protruded in the direction of arrow R.
第9図1では各圧電素子部12a,12b,1
2cはすべて無印加の状態にあり、時刻T1から
T2の間では第9図2のように第2圧電素子部1
2bのみに所定電圧が印加されて屈曲し、このた
め第2圧電素子部12bは溝ブロツク20内の直
進通路22の内壁21に固定される。すなわち第
2圧電素子部12bが、第1軸線65まわりに角
変位して、内壁21に当接して固定され、こうし
て第1ステップが行われる。 In FIG. 9, each piezoelectric element portion 12a, 12b, 1
2c are all in a state where no voltage is applied, and from time T1
Between T2, the second piezoelectric element part 1 is connected as shown in FIG.
A predetermined voltage is applied to only the second piezoelectric element portion 2b, causing it to bend, so that the second piezoelectric element portion 12b is fixed to the inner wall 21 of the straight path 22 within the groove block 20. That is, the second piezoelectric element portion 12b is angularly displaced around the first axis 65 and fixed in contact with the inner wall 21, thus performing the first step.
時刻T2からT4の間では第9図3のように前記
第2圧電素子部12bに続いて第1圧電素子部1
2aも電圧印加されて弯曲状になり、このため第
1圧電素子部12aは直進通路22内で、その通
路22の長手方向に縮小状態となり、第2ステツ
プが行われる。これによつて第3圧電素子部12
cは第2圧電素子部12b側に向つて第1圧電素
子部12aの縮小した分だけ移動する。 Between time T2 and T4, as shown in FIG. 9, the first piezoelectric element part 1 follows the second piezoelectric element part 12b.
2a is also applied with a voltage and becomes curved, so that the first piezoelectric element portion 12a is in a contracted state in the longitudinal direction of the straight path 22, and the second step is performed. As a result, the third piezoelectric element portion 12
c moves toward the second piezoelectric element portion 12b by the amount by which the first piezoelectric element portion 12a is reduced.
時刻T4からT5の間では第9図4のように各圧
電素子部12a,12b,12cがすべて電圧印
加され、圧電装置10は溝ブロツク20の内壁2
1に固定される。すなわち第3圧電素子部12c
が第2軸線66まわりに角変位して内壁21に当
接して固定され、こうして第3ステツプが達成さ
れる。 Between time T4 and T5, voltage is applied to all piezoelectric element portions 12a, 12b, and 12c as shown in FIG.
Fixed to 1. That is, the third piezoelectric element portion 12c
is angularly displaced about the second axis 66 and fixed against the inner wall 21, thus completing the third step.
時刻T5からT6の間では第9図5のように第2
圧電素子部12bの電圧印加が解除されて、第2
圧電素子部12bが内壁21に当接しないように
されて第4ステツプが行われる。 Between time T5 and T6, the second
The voltage application to the piezoelectric element portion 12b is released, and the second
The fourth step is performed while the piezoelectric element portion 12b is kept from coming into contact with the inner wall 21.
時刻T6からT7の間では第9図6のように第1
圧電素子部12aの電圧印加が解除され、したが
つて第1圧電素子部12aを通路22の長手方向
に伸長し、こうして第5ステツプが行われる。 Between time T6 and T7, the first
The voltage application to the piezoelectric element part 12a is removed, and the first piezoelectric element part 12a is therefore extended in the longitudinal direction of the passage 22, thus carrying out the fifth step.
次に第9図6のように第3圧電素子部12cの
みに電圧印加して内壁21に固定することによつ
て、圧電装置10は第9図の左方に向つて第1圧
電素子部12aの前記縮小分だけ移動したことに
なる。 Next, as shown in FIG. 9, by applying a voltage only to the third piezoelectric element portion 12c and fixing it to the inner wall 21, the piezoelectric device 10 moves toward the left in FIG. This means that it has moved by the amount of the reduction.
時刻T7からT8の間では第9図7のように第2
圧電素子部12a,12bに再び電圧印加され
る。その後、時刻T8〜T9において、第3圧電素
子部12cに電圧を印加しないで、その第3圧電
素子部12cが内壁21に当接しないようにし
て、第6ステツプを行う。こうして第1〜第6ス
テツプの上記動作状態の繰返しによつて圧電装置
10は、溝ブロツク20の直進通路22内を一方
向に移動することができる。このような圧電装置
10の長手方向の一端には、圧電装置10の運動
を溝ブロツク20の外部に伝達する手段をなすロ
ツド(図示せず)が取付けられており、これによ
つて圧電装置10はリニアモータとしての機能を
果たすことができる。 Between time T7 and T8, the second
A voltage is again applied to the piezoelectric element portions 12a and 12b. Thereafter, from time T8 to T9, the sixth step is performed without applying a voltage to the third piezoelectric element part 12c so that the third piezoelectric element part 12c does not come into contact with the inner wall 21. In this way, by repeating the above-mentioned operating states of the first to sixth steps, the piezoelectric device 10 can move in one direction within the straight path 22 of the groove block 20. A rod (not shown) is attached to one end of the piezoelectric device 10 in the longitudinal direction, which serves as a means for transmitting the movement of the piezoelectric device 10 to the outside of the groove block 20. can function as a linear motor.
第4図示の溝ブロツク20に形成された直進通
路22の幅Dは、圧電装置10の第2圧電素子部
12bおよび第3圧電素子部12cの厚みよりも
大きく、かつ第1圧電素子部12aが電圧印加に
よつて弯曲しても溝ブロツク20の内壁21に接
触しない程度の大きさに選ばれており、直進通路
22の高さHは第6図に示されるように第2圧電
素子部12bおよび第3圧電素子部12cの高さ
よりも大きく選ばれている。したがつて第2圧電
素子部12bおよび第3圧電素子部12cを電圧
の印加・解除によつて屈曲・伸長させることによ
つて、圧電装置10の移動・停止状態を達成する
ことができる。 The width D of the straight path 22 formed in the groove block 20 shown in FIG. The size is selected so that it does not come into contact with the inner wall 21 of the groove block 20 even if it curves due to the application of voltage, and the height H of the straight path 22 is as shown in FIG. And the height is selected to be larger than the height of the third piezoelectric element portion 12c. Therefore, by bending and expanding the second piezoelectric element section 12b and the third piezoelectric element section 12c by applying and releasing voltage, the piezoelectric device 10 can be moved and stopped.
本発明者の実験結果によれば、圧電素子12を
3分割したことによつて、圧電装置10の第2圧
電素子部12bおよび第3圧電素子部12cの屈
曲率を任意に選ぶことができるので、圧電装置1
0の非常に大きな移動量を1サイクルの動作で得
ることができ、従来技術で示した圧電装置1に比
べ約10倍以上の移動量を得ることができるた。 According to the experimental results of the inventor, by dividing the piezoelectric element 12 into three parts, the curvature of the second piezoelectric element part 12b and the third piezoelectric element part 12c of the piezoelectric device 10 can be arbitrarily selected. , piezoelectric device 1
A very large amount of movement of 0 can be obtained in one cycle of operation, and it is possible to obtain an amount of movement that is about 10 times or more compared to the piezoelectric device 1 shown in the prior art.
第10図は本発明の他の実施例の斜視図であ
る。第10図は第2図の構成に類似し、対応する
部分には同一の参照符を付す。注目すべきは第1
電極としての共通電極板11を、第2電極板15
の各第1、第2および第3電極部15a,15
b,15c;16a,16b,16cにそれぞれ
対応して分割したことである。このように共通電
極板11を3分割することによつて、各圧電素子
部12a,12b,12cを任意に選ぶことがで
き、圧電素子部12aをたとえば長くして、圧電
装置10の移動量の増大を図ることができる。 FIG. 10 is a perspective view of another embodiment of the invention. FIG. 10 is similar to the configuration of FIG. 2, and corresponding parts are given the same reference numerals. The first thing to note is
The common electrode plate 11 as an electrode is replaced with a second electrode plate 15.
Each of the first, second and third electrode portions 15a, 15
b, 15c; 16a, 16b, 16c, respectively. By dividing the common electrode plate 11 into three in this way, each piezoelectric element portion 12a, 12b, 12c can be arbitrarily selected, and the piezoelectric element portion 12a can be lengthened, for example, to reduce the amount of movement of the piezoelectric device 10. It is possible to increase the amount.
第11図は、本発明のさらに他の実施例の斜視
図である。第11図は第2図の構成に類似し、対
応する部分には同一の参照符を付す。注目すべき
は金属製の共通電極板11に厚みをもたせ、その
中央部および両端部に第1圧電素子部12a、第
2圧電素子部12b、第3圧電素子部12cをそ
れぞれ個別的に固着したことである。共通電極板
11に厚みをもたせることによつて圧電装置10
の機械的強度性が増加し、また圧電素子部12
a,12b,12cを完全に3分割することによ
つて、すなわち圧電体を分断することによつて、
共通電極板11の圧電素子切欠き部50,51の
ばね定数を小さくすることができ、第1圧電素子
部12aの撓みを大きくとることができる。これ
によつて圧電装置10の移動量をさらに大きくす
ることができる。 FIG. 11 is a perspective view of still another embodiment of the present invention. FIG. 11 is similar to the configuration of FIG. 2, and corresponding parts are given the same reference numerals. What should be noted is that the common electrode plate 11 made of metal is made thicker, and the first piezoelectric element part 12a, the second piezoelectric element part 12b, and the third piezoelectric element part 12c are individually fixed to the central part and both ends thereof. That's true. By making the common electrode plate 11 thicker, the piezoelectric device 10
The mechanical strength of the piezoelectric element portion 12 is increased.
By completely dividing a, 12b, and 12c into three parts, that is, by dividing the piezoelectric material,
The spring constant of the piezoelectric element notches 50 and 51 of the common electrode plate 11 can be made small, and the deflection of the first piezoelectric element part 12a can be increased. This allows the amount of movement of the piezoelectric device 10 to be further increased.
第12図は本発明の他の実施例の側面図であ
り、第13図はその正面図である。注目すべきは
本発明に従う圧電装置10,10aを2枚重ねに
して圧電体13,14の電極部52,53を接着
材54,55によつて相互に固着したことであ
る。これによつて第14図に示されるように一対
の圧電装置10,10aの第1圧電素子部12
a、第2圧電素子部12b、および第3圧電素子
部12cをそれぞれ相互に離反する方向へ弯曲す
ることによつて前記実施例の2倍の弯曲を得るこ
とができるとともに、一対の圧電装置10,10
aは対称形であるので移動動作が安定し、したが
つて溝ブロツク20の直進通路22の幅の値を正
確に決定することができるので、作業性が向上さ
れる。すなわちこの第12図〜第14図に示され
る実施例では、一対の圧電装置10,10aが、
ブロツク20の通路22に収納され、これらの圧
電装置10,10aは、前述の第4図および第5
図に関連して述べた第1および第2軸線65,6
6付近で相互に固着され、また内壁21に平行な
対称面67に関して対称形に構成される。 FIG. 12 is a side view of another embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a front view thereof. What should be noted is that the piezoelectric devices 10, 10a according to the present invention are stacked in two layers, and the electrode portions 52, 53 of the piezoelectric bodies 13, 14 are fixed to each other by adhesives 54, 55. As a result, as shown in FIG. 14, the first piezoelectric element portion 12 of the pair of piezoelectric devices 10, 10a
By bending a, the second piezoelectric element part 12b, and the third piezoelectric element part 12c in directions away from each other, it is possible to obtain twice the curvature of the above embodiment, and the pair of piezoelectric devices 10 ,10
Since a is symmetrical, the moving operation is stable, and the width of the straight path 22 of the groove block 20 can be determined accurately, improving work efficiency. That is, in the embodiment shown in FIGS. 12 to 14, the pair of piezoelectric devices 10 and 10a are
These piezoelectric devices 10, 10a are housed in the passage 22 of the block 20, as shown in FIGS.
The first and second axes 65, 6 mentioned in connection with the figures
6 and are symmetrically configured with respect to a plane of symmetry 67 parallel to the inner wall 21.
本発明に従う圧電装置は、NC工作機器の工
具、工作物などの位置決め、顕微鏡の標本類の微
動送り、光学系反射鏡その他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、その
他の技術分野においても広範囲に実施することが
できる。 The piezoelectric device according to the present invention can be used not only for positioning tools and workpieces of NC machine tools, fine movement feeding of microscope specimens, fine angle adjustment of optical system reflectors and other reflecting mirrors, and various other fine movement adjustment devices. It can also be widely implemented in other technical fields.
第16図に示されるように共通電極板100,
101を、電気絶縁体102によつて遮断するよ
うな構成としてもよい。 As shown in FIG. 16, a common electrode plate 100,
101 may be cut off by an electrical insulator 102.
効 果
以上のように本発明によれば、第1圧電素子部
12aに関して、通路22の長手方向両方に、第
2および第3圧電素子部12b,12cを設け、
これらの第1〜第3圧電素子部12a,12b,
12cは、中央電極11a,11b,11cの両
面に圧電体13a,14a;13b,14b;1
3c,14cが設けられ、さらにこれらの圧電体
には、側部電極15a,16a;15b,16
b;15c,16cが設けられれており、これら
の第1〜第3圧電素子部12a,12b,12c
を弯曲して移動するようにしたので、移動速度の
増大を図ることができる。Effects As described above, according to the present invention, with respect to the first piezoelectric element portion 12a, the second and third piezoelectric element portions 12b and 12c are provided in both the longitudinal directions of the passage 22,
These first to third piezoelectric element portions 12a, 12b,
12c, piezoelectric bodies 13a, 14a; 13b, 14b;
3c, 14c are provided, and these piezoelectric bodies are further provided with side electrodes 15a, 16a; 15b, 16
b; 15c, 16c are provided, and these first to third piezoelectric element parts 12a, 12b, 12c
Since it moves in a curved manner, it is possible to increase the moving speed.
しかも本発明では、このような圧電装置10
は、ブロツク20の通路22に収納されているの
で、長距離にわたつて、通路22に沿う軌跡を描
いて、移動することができるという優れた効果が
達成される。 Moreover, in the present invention, such a piezoelectric device 10
Since the block 20 is housed in the passage 22 of the block 20, an excellent effect is achieved in that it can be moved in a trajectory along the passage 22 over a long distance.
さらに本発明によれば、一対の圧電装置10,
10aを用いて対称形に構成して、、第1、第2
および第3圧電素子部12a,12b,12cが
相互に離反する方向へ弯曲するようにしたので、
駆動力の増大を図ることができるという優れた効
果もまた達成される。 Furthermore, according to the present invention, a pair of piezoelectric devices 10,
10a in a symmetrical configuration, the first and second
And since the third piezoelectric element portions 12a, 12b, and 12c are curved in directions away from each other,
The excellent effect of increasing the driving force is also achieved.
第1図は先行技術の圧電装置1の駆動説明図、
第2図は本発明に従う圧電装置10の斜視図、第
3図は圧電装置10の結線状態を示す簡略図、第
4図は本発明の一実施例の水平断面図、第5図は
その縦断面図、第6図はその軸直角断面図、第7
図は第5図のセクシヨンから見た拡大斜視図、
第8図は第1圧電素子部12a、第2圧電素子部
12bおよび第3圧電素子部12cに加える電圧
波形図、第9図は圧電装置10の駆動状態を示す
簡略図、第10図は本発明の他の実施例の斜視
図、第11図は本発明のさらに他の実施例の斜視
図、第12図は本発明の他の実施例の側面図、第
13図はその平面図、第14図は第11図の一対
の圧電装置10,10aの駆動説明図、第15図
はバイモルフの拡大断面図、第16図は本発明の
他の実施例を示す断面図である。
1,10……圧電装置、11……共通電極板、
12……圧電素子、13,14……圧電体、1
5,16……第2電極板、20……溝ブロツク、
22……直進通路。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the drive of the piezoelectric device 1 of the prior art;
2 is a perspective view of the piezoelectric device 10 according to the present invention, FIG. 3 is a simplified diagram showing the connection state of the piezoelectric device 10, FIG. 4 is a horizontal cross-sectional view of an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a longitudinal cross-section thereof. A top view, Figure 6 is a sectional view at right angles to the axis, and Figure 7 is a cross-sectional view at right angles to the axis.
The figure is an enlarged perspective view of the section in Figure 5.
FIG. 8 is a voltage waveform diagram applied to the first piezoelectric element section 12a, the second piezoelectric element section 12b, and the third piezoelectric element section 12c, FIG. 9 is a simplified diagram showing the driving state of the piezoelectric device 10, and FIG. FIG. 11 is a perspective view of still another embodiment of the invention, FIG. 12 is a side view of another embodiment of the invention, and FIG. 13 is a plan view thereof. 14 is an explanatory diagram of driving the pair of piezoelectric devices 10 and 10a shown in FIG. 11, FIG. 15 is an enlarged sectional view of a bimorph, and FIG. 16 is a sectional view showing another embodiment of the present invention. 1, 10... piezoelectric device, 11... common electrode plate,
12... Piezoelectric element, 13, 14... Piezoelectric body, 1
5, 16...Second electrode plate, 20...Groove block,
22... Straight passage.
Claims (1)
よつて形成される長手通路22を有するブロツ
ク20と、 (b) 通路22内に収納される圧電装置10であつ
て、 (b1) 第1圧電素子部12aであつて、 (b11) 内壁21に平行な板状の第1中央電
極11aと、 (b12) 第1中央電極11aの両面にそれぞ
れ設けられる第1圧電体13a,14aと、 (b13) 各第1圧電体13a,14aの第1
中央電極11aとは反対側にそれぞれ設けら
れる板状の第1側部電極15a,16aとを
有する第1圧電素子部12aと、 (b2) 第1圧電素子部12aに関して通路
22の長手方向一方側で、内壁21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12aと相互に、角変位
可能に設けられる第2圧電素子部12bであ
つて、 (b21) 内壁21に平行な板状の第2中央電
極11bと、 (b22) 第2中央電極11bの両面にそれぞ
れ設けられる第2圧電体13b,14bと、 (b23) 各第2圧電体13b,14bの第2
中央電極11bとは反対側にそれぞれ設けら
れる板状の第2側部電極15b,16bとを
有する第2圧電素子部12bと、 (b3) 第1圧電素子部12aに関して通路
22の長手方向他方側で、内壁21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12aと相互に、角変位
可能に設けられる第3圧電素子部12cであ
つて、 (b31) 内壁21に平行な板状の第3中央電
極11cと、 (b32) 第3中央電極11cの両面にそれぞ
れ設けられる第3圧電体13c,14cと、 (b33) 各第3圧電体13c,14cの第3
中央電極11cとは反対側にそれぞれ設けら
れる板状の第3側部電極15c,16cとを
有する第3圧電素子部12cとを有する圧電
装置10と、 (c) 第1中央電極11aと各第1側部電極15
a,16aとの間に電圧を与え、第2中央電極
11bと各第2側部電極15b,16bとの間
に電圧を与え、第2中央電極11cと各第3側
部電極15c,16cとの間に電圧を与え、第
3中央電極11cと各第3側部電極15c,1
6cとの間に電圧を与え、 第2または第3圧電素子部12b,12c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21に当接して固定す
る第1ステツプと、第1圧電素子部12aを弯
曲させてかつ内壁21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12b,12c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21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12b,
12cの前記一方が内壁21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12a
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12b,12cの前記
他方が内壁21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
ことを特徴とする圧電体を用いる駆動装置。 2 (a) 相互に対向する一対の平行な内壁21に
よつて形成される長手通路22を有するブロツ
ク20と、 (b) 通路22内に収納される一対の圧電装置1
0,10aであつて、各圧電装置10,10a
は、 (b1) 第1圧電素子部12aであつて、 (b11) 内壁21に平行な板状の第1中央電
極11aと、 (b12) 第1中央電極11aの両面にそれぞ
れ設けられる第1圧電体13a,14aと、 (b13) 各第1圧電体13a,14aの第1
中央電極11aとは反対側にそれぞれ設けら
れる板状の第1側部電極15a,16aとを
有する第1圧電素子部12aと、 (b2) 第1圧電素子部12aに関して通路
22の長手方向一方側で、内壁21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12aと相互に、角変位
可能に設けられる第2圧電素子部12bであ
つて、 (b21) 内壁21に平行な板状の第2中央電
極11bと、 (b22) 第2中央電極11bの両面にそれぞ
れ設けられる第2圧電体13b,14bと、 (b23) 各第2圧電体13b,14bの第2
中央電極11bとは反対側にそれぞれ設けら
れる板状の第2側部電極15b,16bとを
有する第2圧電素子部12bと、 (b3) 第1圧電素子部12aに関して通路
22の長手方向他方側で、内壁21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12aと相互に、角変位
可能に設けられる第3圧電素子部12cであ
つて、 (b31) 内壁21に平行な板状の第3中央電
極11cと、 (b32) 第3中央電極11cの両面にそれぞ
れ設けられる第3圧電体13c,14cと、 (b33) 各第3圧電体13c,14cの第3
中央電極11cとは反対側にそれぞれ設けら
れる板状の第3側部電極15c,16cとを
有する第3圧電素子部12cとをそれぞれ有
する圧電装置10,10aと、 (c) 各圧電装置10,10aは、第1および第2
軸線65,66付近で相互に固着されて、内壁
21に平行な対称面に関して対称形に構成し、 (d) 各圧電装置10,10aの第1、第2および
第3圧電素子部12a,12b,12cが相互
に離反する方向へ弯曲するように、第1中央電
極11aと各第1側部電極15a,16aとの
間に電圧を与え、第2中央電極11bと各第2
側部電極15b,16bとの間に電圧を与え、
第3中央電極11cと各第3側部電極15c,
16cとの間に電圧を与え、 第2または第3圧電素子部12b,12c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21に当接して固定す
る第1ステツプと、第1圧電素子部12aを弯
曲させてかつ内壁21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12b,12c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21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12b,
12cの前記一方が内壁21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12a
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12b,12cの前記
他方が内壁21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
ことを特徴とする圧電体を用いる駆動装置。[Scope of Claims] 1 (a) a block 20 having a longitudinal passage 22 formed by a pair of parallel inner walls 21 facing each other; and (b) a piezoelectric device 10 housed within the passage 22. (b1) a first piezoelectric element portion 12a, (b11) a plate-shaped first center electrode 11a parallel to the inner wall 21; and (b12) first piezoelectric elements provided on both sides of the first center electrode 11a. bodies 13a, 14a, and (b13) the first piezoelectric bodies 13a, 14a.
a first piezoelectric element portion 12a having plate-shaped first side electrodes 15a and 16a provided on opposite sides of the center electrode 11a; (b2) one side in the longitudinal direction of the passage 22 with respect to the first piezoelectric element portion 12a; (b21) A second piezoelectric element part 12b provided so as to be angularly displaceable relative to the first piezoelectric element part 12a around a first axis 65 parallel to the inner wall 21 and perpendicular to the longitudinal direction; (b22) second piezoelectric bodies 13b, 14b provided on both sides of the second central electrode 11b, (b23) second piezoelectric bodies 13b, 14b of each second piezoelectric body 13b, 14b; 2
(b3) the other side in the longitudinal direction of the passage 22 with respect to the first piezoelectric element part 12a; and a third piezoelectric element part 12c provided so as to be angularly displaceable relative to the first piezoelectric element part 12a around a second axis 66 parallel to the inner wall 21 and perpendicular to the longitudinal direction, (b31) an inner wall; (b32) Third piezoelectric bodies 13c, 14c provided on both sides of the third central electrode 11c, (b33) Third piezoelectric bodies 13c, 14c of each of the third piezoelectric bodies 13c, 14c. 3
(c) a piezoelectric device 10 having a third piezoelectric element portion 12c having plate-shaped third side electrodes 15c and 16c provided on opposite sides of the center electrode 11c; 1 side electrode 15
a, 16a, a voltage is applied between the second central electrode 11b and each of the second side electrodes 15b, 16b, and a voltage is applied between the second central electrode 11c and each of the third side electrodes 15c, 16c. A voltage is applied between the third central electrode 11c and each of the third side electrodes 15c, 1.
6c, one of the second or third piezoelectric element portions 12b, 12c is connected to the first or second axis 65, 66.
a first step in which the first piezoelectric element portion 12a is angularly displaced and fixed in contact with the inner wall 21; a second step in which the first piezoelectric element portion 12a is curved and reduced in the longitudinal direction without contacting the inner wall 21; a third step in which the other of the second or third piezoelectric element portions 12b, 12c is angularly displaced around the first or second axes 65, 66 and fixed by abutting against the inner wall 21; Part 12b,
a fourth step of preventing the one of the piezoelectric elements 12c from coming into contact with the inner wall 21, and the first piezoelectric element portion 12a
and a sixth step of preventing the other of the second or third piezoelectric element portions 12b, 12c from contacting the inner wall 21 in this order. A drive device using a piezoelectric body characterized by: 2 (a) A block 20 having a longitudinal passage 22 formed by a pair of parallel inner walls 21 facing each other; (b) A pair of piezoelectric devices 1 housed within the passage 22.
0,10a, and each piezoelectric device 10,10a
(b1) a first piezoelectric element portion 12a, (b11) a plate-shaped first center electrode 11a parallel to the inner wall 21; and (b12) first piezoelectric elements provided on both sides of the first center electrode 11a. bodies 13a, 14a, and (b13) the first piezoelectric bodies 13a, 14a.
a first piezoelectric element portion 12a having plate-shaped first side electrodes 15a and 16a provided on opposite sides of the center electrode 11a; (b2) one side in the longitudinal direction of the passage 22 with respect to the first piezoelectric element portion 12a; (b21) A second piezoelectric element part 12b provided so as to be angularly displaceable relative to the first piezoelectric element part 12a around a first axis 65 parallel to the inner wall 21 and perpendicular to the longitudinal direction; (b22) second piezoelectric bodies 13b, 14b provided on both sides of the second central electrode 11b, (b23) second piezoelectric bodies 13b, 14b of each second piezoelectric body 13b, 14b; 2
(b3) the other side in the longitudinal direction of the passage 22 with respect to the first piezoelectric element part 12a; and a third piezoelectric element part 12c provided so as to be angularly displaceable relative to the first piezoelectric element part 12a around a second axis 66 parallel to the inner wall 21 and perpendicular to the longitudinal direction, (b31) an inner wall; (b32) Third piezoelectric bodies 13c, 14c provided on both sides of the third central electrode 11c, (b33) Third piezoelectric bodies 13c, 14c of each of the third piezoelectric bodies 13c, 14c. 3
(c) each piezoelectric device 10, 10a is the first and second
(d) first, second and third piezoelectric element portions 12a, 12b of each piezoelectric device 10, 10a; , 12c are curved in the direction away from each other, a voltage is applied between the first central electrode 11a and each of the first side electrodes 15a, 16a,
Applying a voltage between the side electrodes 15b and 16b,
a third central electrode 11c and each third side electrode 15c,
16c, and either one of the second or third piezoelectric element portions 12b, 12c is connected to the first or second axis 65, 66.
a first step in which the first piezoelectric element portion 12a is angularly displaced and fixed in contact with the inner wall 21; a second step in which the first piezoelectric element portion 12a is curved and reduced in the longitudinal direction without contacting the inner wall 21; a third step in which the other of the second or third piezoelectric element portions 12b, 12c is angularly displaced around the first or second axes 65, 66 and fixed by abutting against the inner wall 21; Part 12b,
a fourth step of preventing the one of the piezoelectric elements 12c from coming into contact with the inner wall 21, and the first piezoelectric element portion 12a
and a sixth step of preventing the other of the second or third piezoelectric element portions 12b, 12c from contacting the inner wall 21 in this order. A drive device using a piezoelectric body characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59004151A JPS60148389A (en) | 1984-01-11 | 1984-01-11 | Drive piezoelectric device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59004151A JPS60148389A (en) | 1984-01-11 | 1984-01-11 | Drive piezoelectric device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60148389A JPS60148389A (en) | 1985-08-05 |
| JPH0318434B2 true JPH0318434B2 (en) | 1991-03-12 |
Family
ID=11576759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59004151A Granted JPS60148389A (en) | 1984-01-11 | 1984-01-11 | Drive piezoelectric device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60148389A (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3933296C2 (en) * | 1988-12-28 | 1994-06-01 | Prima Meat Packers Ltd | Micromanipulator |
| US5260622A (en) * | 1989-03-24 | 1993-11-09 | Topometrix Corporation | High resolution electromechanical translation device |
| US5268611A (en) * | 1992-03-16 | 1993-12-07 | Rockwell International Corporation | Anisotropic transducer |
| FR2800028B1 (en) | 1999-10-21 | 2002-01-18 | Sfim Ind | ACTIVE PISTON ACTUATOR |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS542691A (en) * | 1977-06-08 | 1979-01-10 | Hitachi Ltd | Sample fine-adjustment equipment of electrostrictive driving type |
-
1984
- 1984-01-11 JP JP59004151A patent/JPS60148389A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60148389A (en) | 1985-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2200102B1 (en) | Drive unit | |
| JPH0318434B2 (en) | ||
| JPH0314956Y2 (en) | ||
| JPH036153Y2 (en) | ||
| JPH0314955Y2 (en) | ||
| JPS60148390A (en) | Drive piezoelectric device | |
| JPS6285682A (en) | Piezoelectric drive mechanism | |
| EP3607592B1 (en) | Method for operating an ultrasonic motor | |
| JPS59177979A (en) | Piezoelectric actuator | |
| JPS611279A (en) | Piezoelectric device for drive | |
| JPH06106029B2 (en) | Ultrasonic motor | |
| JPS60219972A (en) | Fine movement device using laminated piezoelectric elements | |
| JPH02206376A (en) | Electrostatic multidimensional actuator | |
| JPH04364351A (en) | Straight movement mechanism | |
| JP2508250B2 (en) | Piezoelectric actuator | |
| JPS61183980A (en) | Piezoelectric displacement device | |
| JPH0746908B2 (en) | Positioning device | |
| JPH10118874A (en) | Minute interval driving mechanism | |
| JPH0132749Y2 (en) | ||
| JPH0739178A (en) | Ultrasonic actuator | |
| JPS58190079A (en) | Mechanism of fine movement | |
| JPH05115185A (en) | Piezo actuator | |
| JP2822333B2 (en) | Ultrasonic motor | |
| JPH0132758Y2 (en) | ||
| JPS62147976A (en) | Actuator for piezoelectric motor of rectilinear advancing type |