JPH0446574A - 圧電アクチュエータ - Google Patents
圧電アクチュエータInfo
- Publication number
- JPH0446574A JPH0446574A JP2153681A JP15368190A JPH0446574A JP H0446574 A JPH0446574 A JP H0446574A JP 2153681 A JP2153681 A JP 2153681A JP 15368190 A JP15368190 A JP 15368190A JP H0446574 A JPH0446574 A JP H0446574A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric ceramic
- voltage
- piezoelectric
- piezoelectric ceramics
- pawl
- 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.)
- Pending
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
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/101—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using intermittent driving, e.g. step motors
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、電動機等にかわる回転駆動装置に関するもの
である。
である。
従来の技術
近年、ＶＴＲ，ＦＤＤ等のＡＶ及びＯＡ機器ノおいて、
ポータプル化に見られるように、いかに小さく、軽（ま
た省電力化ができるかが最も重要な課題となっている。
ポータプル化に見られるように、いかに小さく、軽（ま
た省電力化ができるかが最も重要な課題となっている。
それに伴い、内部メカニズムである駆動装置、すなわち
アクチュエータに関しても小型軽量化及び省電力化が検
討されている。従来の技術においては、駆動装置として
主に電動機が利用されていた。
アクチュエータに関しても小型軽量化及び省電力化が検
討されている。従来の技術においては、駆動装置として
主に電動機が利用されていた。
以下、図面を参照しながら、上述した従来からのアクチ
ュエータの一つとして、ＡＶ及びＯＡ機器に使用されて
いる面対向型電動機の一例について説明する。
ュエータの一つとして、ＡＶ及びＯＡ機器に使用されて
いる面対向型電動機の一例について説明する。
第５図は従来の面対向型電動機の断面図の一例である。
第５図において、従来の面対向型電動機は、軸受は部１
４に回転自在に支えられた回転軸１３にハブ１２を介し
て、円環状の多極のロータ磁石６を内周面に取り付けた
ロータヨーク７を固定してロータ部を構成している。一
方、ステータ部は軸受は部１４を収容した軸受はユニッ
ト１１、軸受はユニット１１を中心として花弁状に配し
たステータコイル８、回路部を形成するフレキシブルプ
リント基板９及びフレキシブル基板９を介してステータ
コイル８が固定されるステータヨークｌ５より構成して
いる。さらにフレキシブルプリント基板９の上部には、
ホール素子等、電動機を駆動させるための回路構成要素
を配属した構成になっている。
４に回転自在に支えられた回転軸１３にハブ１２を介し
て、円環状の多極のロータ磁石６を内周面に取り付けた
ロータヨーク７を固定してロータ部を構成している。一
方、ステータ部は軸受は部１４を収容した軸受はユニッ
ト１１、軸受はユニット１１を中心として花弁状に配し
たステータコイル８、回路部を形成するフレキシブルプ
リント基板９及びフレキシブル基板９を介してステータ
コイル８が固定されるステータヨークｌ５より構成して
いる。さらにフレキシブルプリント基板９の上部には、
ホール素子等、電動機を駆動させるための回路構成要素
を配属した構成になっている。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記の構成においては、部品点数の複雑
さ及び電動機のもつ体格による出力トルクの限界から、
小型高トルク化はかなり困難であるという欠点をもつ。
さ及び電動機のもつ体格による出力トルクの限界から、
小型高トルク化はかなり困難であるという欠点をもつ。
さらに、電動機においては電動機から発生する電磁ノイ
ズ影響を考慮する必要があった。
ズ影響を考慮する必要があった。
課題を解決するための手段
上記間瓶点を解決するため、本発明は、駆動源に電磁ノ
イズの影響のない圧電セラミックス２個を用いている。
イズの影響のない圧電セラミックス２個を用いている。
すなわち、一端が固定され、電圧の印加により伸びある
いは縮む性質をもつ圧電セラミックスと、前記圧電セラ
ミックスと同様の性質をもち、先端にツメを設けた圧電
セラミックスとの他端どうしが直角あるいは斜め方向に
接着され、前記ツメを介して前記圧電セラミックスの伸
縮運動を回転運動に変換して回転軸に伝達する変換部を
設け、回転させるという構成を備えたものである。
いは縮む性質をもつ圧電セラミックスと、前記圧電セラ
ミックスと同様の性質をもち、先端にツメを設けた圧電
セラミックスとの他端どうしが直角あるいは斜め方向に
接着され、前記ツメを介して前記圧電セラミックスの伸
縮運動を回転運動に変換して回転軸に伝達する変換部を
設け、回転させるという構成を備えたものである。
作 用
本発明は上記した構成によって、２個の圧電アクチュエ
ータにそれぞれ位相の異なる電圧を印加し、それにより
発生する伸縮を利用し、前記ツメを介して回転変換部に
より回転運動に変換して回転軸に伝達することにより、
部品点数の削減ができる。また、磁石等を用いないため
、電磁ノイズの影響を無視することができる。
ータにそれぞれ位相の異なる電圧を印加し、それにより
発生する伸縮を利用し、前記ツメを介して回転変換部に
より回転運動に変換して回転軸に伝達することにより、
部品点数の削減ができる。また、磁石等を用いないため
、電磁ノイズの影響を無視することができる。
実施例
以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例における圧電アクチュエータ
の構成図である。第１図において、１は圧電セラミック
スで、電圧の印加により伸びあるいは縮む性質を持ち、
一端が固定されている。
の構成図である。第１図において、１は圧電セラミック
スで、電圧の印加により伸びあるいは縮む性質を持ち、
一端が固定されている。
また、前記圧電セラミックス］と同様の性質を持ち、先
端にツメ３を設けた圧電セラミックス２が、前記圧電セ
ラミックス１の他端と直角あるいは斜め方向に接着等の
方法で結合されている。前記ツメ３を介して前記圧電セ
ラミックス２の伸縮運動を回転運動により変換して回転
軸４に伝達する回転変換部５により構成されている。
端にツメ３を設けた圧電セラミックス２が、前記圧電セ
ラミックス１の他端と直角あるいは斜め方向に接着等の
方法で結合されている。前記ツメ３を介して前記圧電セ
ラミックス２の伸縮運動を回転運動により変換して回転
軸４に伝達する回転変換部５により構成されている。
ここで、第２図ａ及びｂは、長さ方向に伸縮する圧電セ
ラミックスの動作原理を表したものであり、電圧の印加
によって、伸びあるいは縮む動作をする。
ラミックスの動作原理を表したものであり、電圧の印加
によって、伸びあるいは縮む動作をする。
第３図は、第２図における圧電セラミックスを同方向に
分極して貼り合わセたもので、第１図における圧電セラ
ミックス１や圧電セラミックス２の伸縮量を増大する必
要がある場合に利用可能である。
分極して貼り合わセたもので、第１図における圧電セラ
ミックス１や圧電セラミックス２の伸縮量を増大する必
要がある場合に利用可能である。
次に、第４図ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは、第１図における実
施例の動作原理を示した図である。
施例の動作原理を示した図である。
第４図ａにおいては、圧電セラミックスｌにかける電圧
の極性が第２図ａの状態に、圧電セラミックス２にかけ
る電圧の極性が第２図すの状態になっている。こので第
４図すに示すように圧電セラミックス２を縮ませる方向
に電圧をかけると、先端に設けたツメ３によって、回転
変換部５が回転を始め回転軸４が回りだす。
の極性が第２図ａの状態に、圧電セラミックス２にかけ
る電圧の極性が第２図すの状態になっている。こので第
４図すに示すように圧電セラミックス２を縮ませる方向
に電圧をかけると、先端に設けたツメ３によって、回転
変換部５が回転を始め回転軸４が回りだす。
圧電セラミックス２が第４図Ｃの位置まできた時、ツメ
３が回転変換部５と離れるため回転は一時停止する。次
に第４図ｄに示すように圧電セラミックスｌを伸びる方
向に電圧をかけながら第４図ｅの様に圧電セラミックス
２を伸ばす。その後第４図ａに示す様に圧電セラミック
ス１を縮む方向に電圧をかける事により、ツメ３が回転
変換部５と接触する。上記第４図の一連の動作を繰り返
す事（こより、回転軸４はステップ状に回転する。
３が回転変換部５と離れるため回転は一時停止する。次
に第４図ｄに示すように圧電セラミックスｌを伸びる方
向に電圧をかけながら第４図ｅの様に圧電セラミックス
２を伸ばす。その後第４図ａに示す様に圧電セラミック
ス１を縮む方向に電圧をかける事により、ツメ３が回転
変換部５と接触する。上記第４図の一連の動作を繰り返
す事（こより、回転軸４はステップ状に回転する。
以上−の様に、本実施例によれば、磁石等を用いないた
め、電磁ノイズの影響を無視することができ、しかも圧
電アクチュエータの伸縮長さを調節する事により、小型
化高精度化を可能にする事ができる。
め、電磁ノイズの影響を無視することができ、しかも圧
電アクチュエータの伸縮長さを調節する事により、小型
化高精度化を可能にする事ができる。
発明の効果
以上の様に、本発明は、一端が固定され、電圧の印加に
より伸び′あるいは縮む性質をもつ圧電セラミックスと
、前記圧電セラミックスと同様の性質をもち、先端にツ
メを設けた圧電セラミックスとの他端どうしが直角ある
いは斜め方向に接着され、前記ツメを介して前記圧電セ
ラミックスの伸縮運動を回転運動に変換して回転軸に伝
達する変換部を設けることにより、電磁ノイズの影響を
無視することができ、しかも圧電アクチュエータの伸縮
長さを調節する事により、小型化高精度化を可能にする
事ができる。
より伸び′あるいは縮む性質をもつ圧電セラミックスと
、前記圧電セラミックスと同様の性質をもち、先端にツ
メを設けた圧電セラミックスとの他端どうしが直角ある
いは斜め方向に接着され、前記ツメを介して前記圧電セ
ラミックスの伸縮運動を回転運動に変換して回転軸に伝
達する変換部を設けることにより、電磁ノイズの影響を
無視することができ、しかも圧電アクチュエータの伸縮
長さを調節する事により、小型化高精度化を可能にする
事ができる。
第１図は本発明の一実施例における圧電アクチュエータ
の構成図、第２図ｆａｎ、 （ｂｌは、長さ方向に伸縮
する圧電セラミックスの動作原理を表した図、第３図は
第２図における圧電セラミックスを同方向に分極して貼
り合わせたものを示す構成図、第４図（ａ）、 （ｂｌ
、 ｆｃｌ、 ｆｄｌ、 ｔｅｌは第１図における実施
例の動作原理を示した図、第５図は従来の電動機の構成
図である。 １・・・・・・圧電セラミックス、２・・・・・・圧電
セラミックス、３・・・・・・ツメ、４・・・・・・回
転軸、５・・・・・・回転変換部、６・・・・・・ロー
タ磁石、７・・・・・・ロータヨーク、８・・・・・・
ステータコイル、９・・・・・・フレキシブルプリント
基板、１０・・・・・・ホール素子、１１・・・・・・
軸受はユニット、１２・・・・・・ハブ、１３・・・・
・・回転軸、１４・・・・・・軸受は部、１５・・・・
・・ステータヨーク。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名４−５先軸 第２図 第３図
の構成図、第２図ｆａｎ、 （ｂｌは、長さ方向に伸縮
する圧電セラミックスの動作原理を表した図、第３図は
第２図における圧電セラミックスを同方向に分極して貼
り合わせたものを示す構成図、第４図（ａ）、 （ｂｌ
、 ｆｃｌ、 ｆｄｌ、 ｔｅｌは第１図における実施
例の動作原理を示した図、第５図は従来の電動機の構成
図である。 １・・・・・・圧電セラミックス、２・・・・・・圧電
セラミックス、３・・・・・・ツメ、４・・・・・・回
転軸、５・・・・・・回転変換部、６・・・・・・ロー
タ磁石、７・・・・・・ロータヨーク、８・・・・・・
ステータコイル、９・・・・・・フレキシブルプリント
基板、１０・・・・・・ホール素子、１１・・・・・・
軸受はユニット、１２・・・・・・ハブ、１３・・・・
・・回転軸、１４・・・・・・軸受は部、１５・・・・
・・ステータヨーク。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名４−５先軸 第２図 第３図
Claims (1)
- 一端が固定され、電圧の印加により伸びあるいは縮む
性質をもつ圧電セラミックスと、前記圧電セラミックス
と同様の性質をもち、先端にツメを設けた圧電セラミッ
クスとの他端どうしが直角あるいは斜め方向に接着され
、前記ツメを介して前記圧電セラミックスの伸縮運動を
回転運動に変換して回転軸に伝達する変換部を設けたこ
とを特徴とする圧電アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2153681A JPH0446574A (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | 圧電アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2153681A JPH0446574A (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | 圧電アクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0446574A true JPH0446574A (ja) | 1992-02-17 |
Family
ID=15567837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2153681A Pending JPH0446574A (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | 圧電アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0446574A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5633554A (en) * | 1992-05-29 | 1997-05-27 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Piezoelectric linear actuator |
| CN108282109A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-07-13 | 佛山市顺德区中山大学研究院 | 一种新型压电式振动能量采集器 |
-
1990
- 1990-06-12 JP JP2153681A patent/JPH0446574A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5633554A (en) * | 1992-05-29 | 1997-05-27 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Piezoelectric linear actuator |
| CN108282109A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-07-13 | 佛山市顺德区中山大学研究院 | 一种新型压电式振动能量采集器 |
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