JPH0365067A - 圧電アクチュエータの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 を粟上旦机里公互 本発明は、圧電アクチュエータの駆動装置に関し、更に
詳細には、上記アクチュエータの出力変位を正確に制御
する駆動装置に関する。

藍朱皇且五 一般に、圧電アクチュエータは、誘電体である圧電素子
とこれを挟む２つの電極から構成されているため、圧電
アクチュエータを一種のコンデンサと見なすこｉができ
る。圧電アクチュエータの軸線方向変形は圧電アクチュ
エータに蓄電されたるスイッチングによって圧電アクチ
ュエータを充電あるいは放電することにより、制御して
いた。

日が　′しようと　る　題 しかしながら、単なるスイッチングでは、充放電の時間
を制御できず、かつ充放電の際に電流値が変動するため
に、正確な充電量、放電量の管理ができず、ひいては、
圧電アクチュエータの出力変位の正確な制御、特に中間
変位の正確な制御が困難であるという問題があった。

そこで、本発明は、充放電の時間を制御し、かつ充放電
の際の電流を一定に維持することにより、充電量、放電
量、ひいては圧電アクチュエータの出力変位を中間変位
を含めて正確に制御することのできる圧電アクチュエー
タの駆動装置を提供することを目的とする。

一題を　決′するための 本発明によれば、上記課題を解決するために、圧電アク
チュエータの駆動装置であって、圧電アクチュエータを
一定電流で充電し又は放電させるための駆動回路と、駆
動回路に制御信号を出力して駆動回路の作動時間を制御
するための制御装置とを備え、圧電アクチュエータを一
定電流で所定時間充電又は放電し、所望の出力変位に対
応する目標電位まで、充電又は放電の繰り返しによって
圧電アクチュエータの電位を増減させる装置が提供され
る。

本発明の好ましい実施態様に寄れば、上記駆動回路は、
直流電源と、定電流回路を介して上記直列電源に直列に
接続された一対のトランジスタと、該一対のトランジス
タとグランドとの間に接続されたもう１つの定電流回路
とを備え、上記一対のトランジスタの接続線とグランド
との間には、上記圧電アクチュエータが接続されている
。

（作用） 上述の如く、本発明においては、圧電アクチュエータを
二定電流で充電し又は放電させるための駆動回路と、駆
動回路に制御信号を出力して駆動回路の作動時間を制御
するための制御装置とを設けたので、圧電アクチュエー
タを一定電流で所定時間充放電することができ、すなわ
ち、正確な充電量、放電量の管理ができ、ひいては、圧
電アクチュエータの出力変位の正確な制御、特に中間変
位の正確な制御ができる。

Ｘ意思 以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明による駆動装置の一実施例の構成を概
略的に示す図である。図示の駆動装置は、圧電アクチュ
エータｌを一定電流で充電し又は放電させるための駆動
回路２を備えている。駆動回路２の入力には、上記充電
時間又は放電時間を制御する制御信号を介して駆動回路
２の出力を制御するための中央制御装置（ＣＰＵ）３の
出力が接続されている。

第２図に、上記駆動回路２の構成を概略的に示す。図示
の回路は、一端が直流電源（図示せず）に接続された例
えば１つの抵抗からなる定電流回路２１を備えている。

定電流回路２１の他端は、トランジスタ２３のエミッタ
に接続されている。

トランジスタ２３のベースは中央制御装置３の出力端子
に接続され、トランジスタ２３のコレクタは別のトラン
ジスタ２４のコレクタに接続されている。トランジスタ
２４のベースは中央制御装置３の出力端子に接続され、
トランジスタ２４のエミッタはもう１つの定電流回路２
２を介してグランドに接続されている。上記直流電源、
一対のトランジスタ２３．２４、及び一対の定電流回路
２１．２２は、駆動回路２を構成する。

上記トランジスタ２３のコレクタとトランジスタ２４の
コレクタとの接続線は、分岐して圧電アクチュエータ１
の一方の電極に接続され、圧電アクチュエータｌの他方
の電極はグランドに接続されている。

上記のように構成された本実施例に係る駆動装置の作動
を以下に説明する。

中央制御装置３がトランジスタ２３のベースに充電トリ
ガ信号を所定時間与えるとトランジスタ２３が所定時間
導通状態になり、直流電源が定電流回路２１及びトラン
ジスタ２３を介して圧電アクチュエータｌに所定時間接
続する。こうして、圧電アクチュエータ１に直流一定電
流が所定時間通電され、圧電アクチュエータｌは所定電
荷量だけ充電される。これにより、圧電アクチュエータ
１は所定量だけ変位する。

一方、中央制御装置３がトランジスタ２４のベースに放
電トリガ信号を所定時間与えるとトランジスタ２４が所
定時間導通状態になり、圧電アクチュエータ１が定電流
回路２２及びトランジスタ２４を介して所定時間グラン
ドに接続する。こうして、圧電アクチュエータｌは所定
電荷量だけ放電する。これにより、圧電アクチュエータ
ｌの変位は所定量だけ低減する。

前記一定電流の値とトリが信号の発信時間を適正値に設
定することにより、第３図に示すように、充電、放電を
繰り返して、中間変位を含めて正確な圧電アクチュエー
タの出力変位制御ができる。

すなわち、第３図においては、充電を３回繰り返すこと
により、圧電アクチュエータの出力は初期値すなわち零
から段階的に二つの中間変位を経て増大し最大値に達す
る。その後放電を３回繰り返すことにより、最大値から
段階的に二つの中間変位を経て減少し初期値、すなわち
零に復帰する。

亀旦旦塁１ 以上のように、本発明に係る圧電アクチュエータの駆動
装置では、圧電アクチュエータの充放電時間が制御され
、かつ充放電の際の電流が一定に維持されるので、充電
量、放電量、ひいては圧電アクチュエータの出力変位、
特に中間変位を正確に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による駆動装置の一実施例の構成を概
略的に示す図であり、 第２図は、本発明の装置に使用する駆動回路の一例の構
成を概略的に示す図である。 第３図は、本発明による駆動装置の作動の一例を示す図
である。 １・・・圧電アクチュエータ、 ２・・・駆動回路、 ３・・・中央制御装置、 ２３２２・・・定電流回路、 ２３．２４・・・トランジスタ。 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　圧電アクチュエータの駆動装置であって、圧電
   アクチュエータを一定電流で充電し又は放電させるため
   の駆動回路と、 駆動回路に制御信号を出力して駆動回路の作動時間を制
   御するための制御装置と、 を備え、 圧電アクチュエータを一定電流で所定時間充電又は放電
   し、所望の出力変位に対応する目標電位まで、充電又は
   放電の繰り返しによって圧電アクチュエータの電位を増
   減させることを特徴とする装置。
2. （２）　上記駆動回路は、直流電源と、定電流回路を介
   して上記直流電源に直列に接続された一対のトランジス
   タと、該一対のトランジスタとグランドとの間に接続さ
   れたもう１つの定電流回路とを備え、 上記一対のトランジスタの接続線とグランドとの間には
   、上記圧電アクチュエータが接続されていることを特徴
   とする請求項（１）に記載の装置。