JPH051992Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、たとえば作業用移動テーブルの精
密位置決め制御を行なうために、上記テーブルに
微小変位を伝達する場合などに用いられる圧電型
微小変位アクチユエータに関するものである。

［従来の技術］ 第２図は従来の圧電型微小変位アクチユエータ
の一例を示す一部切欠き正面図であり、同図にお
いて、１は圧電セラミツク、２は上記圧電セラミ
ツク１の多数枚を積層接着してなる電歪素子、３
ａ，３ｂは上記電歪素子２の両端に設けたブロツ
ク、７は保持板であり、上記の１方のブロツク３
ｂをボルト８で締付けることにより上記電歪素子
２を保持板７に固定する。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

上記電歪素子２に電圧を印加えるすると、この
電歪素子２は印加電圧の大きさに応じて第２図中
の矢印Ｂ方向に微小変位を発生する。この微小変
位がブロツク３ａを介して作業用移動テーブルな
どに伝達される。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記の積層型電歪素子は外力を受けた場合、次
のような一般的性質がある。すなわち、圧電セラ
ミツクが軸方向に積層接着されたものであるか
ら、軸方向の圧縮荷重に対しては強いが、せん断
力を受けた場合、接着層の剥離などの損傷を生じ
やすい。

このような性質をもつ圧電型微小変位アクチユ
エータにおいて、上述した従来のものでは、第２
図中の矢印Ｆ方向のせん断力が加わつた場合、接
着層の剥離など電歪素子２を損傷する欠点があつ
た。

この考案は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、せん断力に対して確実十分な
保護効果を発揮することができる圧電型微小変位
アクチユエータを提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この考案にかかる圧電型微小変位アクチユエー
タは、多数枚の圧電セラミツクを積層接着してな
る柱状の電歪素子の両端部に固定端ブロツクと出
力端ブロツクを固着した電歪素子ブロツクと、軸
方向に高い剛性を有しかつせん断方向に弾性を有
する材料で形成された支柱の両端部に台座と基台
を有する支柱台と、上記電歪素子ブロツクおよび
支柱台を収納するベースとカバーからなるケース
とを具備したことを特徴とする。

上記支柱台における支柱は電歪素子ブロツクに
同軸状に配設されて、その台座に固定端ブロツク
を固定するとともに、上記基台をベースに固定す
る。

上記カバーにはガイド孔が形成されて、他方の
ブロツクが軸方向へ摺動可能に挿通される。

〔作用〕

上記出力端ブロツクにせん断方向の外力が作用
すると、そのブロツクとガイド孔との間に形成さ
れる微小な遊びの範囲内で、上記支柱台の支柱が
撓み、上記電歪素子に作用するせん断力がその撓
みにより吸収される。

〔実施例〕

以下、この考案の一実施例を図面にもとづいて
説明する。

第１図はこの考案の一実施例による圧電型微小
変位アクチユエータを示す一部切欠した正面図で
ある。

同図において、多数枚の圧電セラミツク１を積
層接着してなる柱状の電歪素子２の両端部には、
出力端ブロツク３ａおよび固定端ブロツク３ｂが
固着されて、電歪素子ブロツク１０が構成されて
いる。

５は支柱台で、この支柱台５は、軸方向に高剛
性を有し、かつ、せん断方向に小さい弾性係数を
有する材料でもつて、ほぼエ字状に形成されてい
る。

すなわち、上記支柱台５は、支柱５ａの両端部
に台座５ｂと基台５ｃを有し、上記支柱５ａを上
記電歪素子ブロツク１０と同軸状に配設して、上
記台座５ｂに出力端ブロツク３ａをボルト８で固
定するとともに、上記基台５ｃに突設されたボル
ト９を有底筒状のベース１１の底部１１ａにねじ
込んで固定されている。

ベース１１の開口部にはカバー４が固定され、
上記電歪素子ブロツク１０および支柱台５を収納
するケース６が構成されている。

カバー４には内外を貫通するガイド孔４ａが形
成されて、上記ブロツク３ａが軸方向（矢印Ａ方
向）へ摺動可能に挿通されている。

つぎに、上記構成の動作を説明する。

いま、上記電歪素子２に電圧を印加すると、こ
の素子２は印加電圧の大きさに応じた微小変位を
矢印Ａ方向に発生し、この微小変位が、出力端ブ
ロツク３ａを介して作業用移動テーブルなどに伝
達される。

この伝達過程で、上記ブロツク３ａにたとえ
ば、矢印Ｆで示すせん断方向の外力が作用する
と、上記ブロツク３ａとそのガイド孔４ａとの間
に形成される微小な遊びの範囲内で、上記支柱台
５の支柱５ａが撓み、上記電歪素子２に作用する
せん断力が吸収される。

したがつて、上記電歪素子２には、過大なせん
断力が作用しないため、積層された圧電セラミツ
ク１の間の接着層に剥離を生じるなどの損傷が防
止される。

また、上記支柱５ａの撓み動作は、上記ブロツ
ク３ａをガイド孔４ａに挿通する際における取り
付け誤差をも吸収することができる。

［考案の効果］ 以上のようにこの考案によれば、積層型電歪素
子に過大なせん断力が加わることを防止して、接
着層の剥離などこの電歪素子の損傷を確実に防ぐ
ことができる。これによつて、せん断力が加わる
条件下においても、積層型電歪素子の使用を可能
にして、その用途を拡大できるようになつた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例による積層型電歪
素子の保持機構の一部切欠け正面図、第２図は従
来の積層型電歪素子の保持機構の一部切欠き正面
図である。 １……圧電セラミツク、２……積層型電歪素
子、３ａ……出力端ブロツク、３ｂ……固定端ブ
ロツク、４……カバー、４ａ……ガイド孔、５…
…支柱台、５ａ……支柱、５ｂ……台座、５ｃ…
…基台、６……ケース、１０……電歪素子ブロツ
ク、１１……ベース。なお、図中、同一符号は同
一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電歪素子ブロツク１０と、支柱台５と、ケース
   ６とを有する圧電型微小変位アクチユエータであ
   つて、 電歪素子ブロツク１０は、電歪素子２と固定端
   ブロツク３ｂと出力端ブロツク３ａとで形成さ
   れ、電歪素子２が多数枚の圧電セラミツク１を積
   層して柱状に形成され、その一端に固定端ブロツ
   ク３ｂが、他端に出力端ブロツク３ａがそれぞれ
   固着されたものであり、 支柱台５は、支柱５ａと台座５ｂと基台５ｃと
   で形成され、支柱５ａが軸方向に高い剛性を有し
   かつせん断方向に弾性を有する材料で形成され、
   その一端に台座５ｂが、他端に基台５ｃがそれぞ
   れ固着されたものであり、 ケース６は、ベース１１とカバー４とで形成さ
   れ、カバー４がガイド孔４ａを有し、電歪素子ブ
   ロツク１０と支柱台５とを収納し、 支柱台５は、支柱５ａが電歪素子ブロツク１０
   と同軸上に配設され、基台５ｃがベース１１に固
   定され、 電歪素子ブロツク１０は、固定端ブロツク３ｂ
   が台座５ｂに固定され、出力端ブロツク３ａがガ
   イド孔４ａに微小の間〓を介して軸方向へ摺動可
   能に挿通されている 圧電型微小変位アクチユエータ。