JPH0914299A

JPH0914299A - 圧電クラッチ

Info

Publication number: JPH0914299A
Application number: JP7169426A
Authority: JP
Inventors: Naoki Kozuka; 直樹小塚
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-07-05
Filing date: 1995-07-05
Publication date: 1997-01-14

Abstract

(57)【要約】【課題】同軸性を維持して確実な動力伝達を行う共
に、トルクリミッタの機能を合わせもち、低騒音で耐久
性に優れた圧電クラッチを提供することを課題とする。【解決手段】駆動フレーム７を有する駆動軸６と、従
動フレーム９を有する従動軸８とを嵌合させた状態で、
駆動フレーム７に微小間隔をもって従動フレーム９を対
向配置させ、その一方のフレーム７の円筒側面７ａに固
定された圧電体１０を駆動制御することによって、同軸
性を維持しながら、摩擦接触により駆動側から従動側へ
の駆動力の伝達・遮断を断続的に確実に行うようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波振動子や圧電素
子を用いた動力伝達機構として利用される圧電クラッチ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、動力の伝達・遮断を行うために、
電磁力や摩擦力等を利用したクラッチが広く用いられて
いる。図６（ａ）は、摩擦力を利用したクラッチの一例
を示す（特公平４−６３６３１号公報参照）。この場
合、動力伝達は、駆動体１と被駆動体２との間に挾まれ
た振動体３を用いて行われる。駆動体１は円板状部１ａ
と軸１ｂとが一体に形成されてなり、被駆動体２は円板
状部２ａと軸２ｂとが一体に形成されてなっている。振
動体３は、図６（ｂ）に示すように、リング状の弾性部
材３ａと、この弾性部材３ａに接着され複数に分割され
た圧電体４（セラミックス）とからなっている。この振
動体３は、被駆動体２の円板状部２ａに接着固定されて
いる。また、振動体３と接触する側の駆動体１の円板状
部１ａの面には、摩擦係数の高いスライダ５（アスベス
トやカーボンファイバが充填されたゴム）が接着されて
いる。

【０００３】このように振動体３を介して駆動体１と被
駆動体２とを連結した状態で、駆動体１の軸１ｂに矢印
方向Ａの回転力を付与すると、この駆動体１側の回転力
は、摩擦係数の高いスライダ５と摩擦接触した振動体３
を介して、被駆動体２側に伝達されることになる。

【０００４】また、このように連結した状態で、複数に
分割された圧電体４の各々に所定周波数の交流電圧を印
加すると、リング状の円周方向に沿って定在波が発生
し、この定在波による振動は弾性部材３ａに伝達され、
振動体３の全体が定在波振動する。この振動により、振
動体３とスライダ５との接触面積が、交流電圧を印加し
ないときよりも格段に減少し、摩擦接触力が小さくな
る。その結果、駆動体１と被駆動体２との間にすべりが
生じ、駆動体１側の回転力は被駆動体２側に伝達されな
くなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、圧電
体４に交流電圧を印加して振動体３に発生する定在波の
振幅を変え、摩擦力を制御することによって、動力の伝
達制御を行っている。

【０００６】しかし、駆動体１と被駆動体２とは、摩擦
係数の高いスライダ５と振動体３との摩擦接触により常
に圧接された構造となっているため、急激な負荷が加わ
ったような場合、駆動側の軸１ｂと従動側の軸２ｂとの
間で同軸性を維持することができず、これにより駆動伝
達を確実に行うことができなくなる。また、接触面に用
いられるスライダ５は経時的変化に伴って摩耗するた
め、耐久性の面で問題がある。さらに、その接触面での
摩耗により摩擦力が減少するため、動力の伝達効率の面
でも問題がある。

【０００７】また、この他のクラッチとして、電磁力を
利用した電磁クラッチも広く用いられているが、クラッ
チ接触時に発生する接触音や振動、さらには漏洩磁束に
よる伝達力の低下などの問題がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明にお
いては、駆動フレームと従動フレームとを微小間隔をも
って対向配置した状態で、それらフレームのうち一方に
固定された圧電体、例えば駆動フレーム側のフレーム側
面に固定された圧電体を電気的に駆動制御することによ
って、その圧電体を介して駆動フレームと従動フレーム
とを選択的に摩擦接触させることができ、これにより、
駆動力の伝達・遮断を圧電体の駆動状態に応じて断続的
に確実に行うことが可能となる。また、そのような断続
的な摩擦接触を行うにもかからわず、駆動軸と従動軸と
は常に連結された構造となっているため、急激な負荷が
発生したような場合においても、駆動側と従動側の同軸
性を維持することができる。

【０００９】請求項２記載の発明においては、請求項１
記載の発明の作用に加えて、駆動フレームと従動フレー
ムの両方のフレーム側面に圧電体をそれぞれ固定したこ
とによって、摩擦接触力を一段と向上させることが可能
となる。

【００１０】請求項３記載の発明においては、圧電体を
フレーム側面の対向した位置に圧電体対として配置した
ことによって、圧電体を対向する接触面に摩擦接触させ
た時に、軸に対して均等に圧力を発生させることができ
る。

【００１１】請求項４記載の発明においては、圧電体の
印加電圧を可変することによって、圧電体が摩擦接触す
る接触面への接触圧力をその印加電圧の大きさに応じて
変化させることができ、トルク管理を行うことが可能と
なる。

【００１２】請求項５記載の発明においては、同時に印
加する圧電体の数を制御することによって、圧電体が摩
擦接触する接触面への接触面積をその印加数に応じて変
化させることができ、トルク管理を行うことが可能とな
る。

【００１３】請求項６記載の発明においては、圧電体に
印加する電圧の大きさと圧電体の数とを制御することに
よって、接触圧力と接触面積とを同時に変えることがで
き、広い範囲に渡ってトルク管理を行うことが可能とな
る。

【００１４】請求項７記載の発明においては、圧電体に
交流電圧を印加することによって、圧電体を所定の周波
数で伸縮させ、圧電体の接触面への接触面積を変えるこ
とができる。

【００１５】請求項８記載の発明においては、等間隔に
配置された圧電体対に定在波を発生させることによっ
て、圧電体の接触面への接触面積を変えることができ、
また、印加電圧の位相を変えることによって、接触面に
楕円運動を発生させることができる。

【００１６】請求項９記載の発明においては、圧電体を
適当なタイミングで切り替えて印加制御することによっ
て、圧電体の摩擦接触により発生する摩擦熱を分散させ
ることが可能となる。

【００１７】

【実施例】本発明の実施の第一の形態を図１に基づいて
説明する（請求項１記載の発明に対応する）。図１は、
圧電クラッチの構成を示す。本装置の駆動側は、駆動軸
６と、この駆動軸６を中心としてその周囲に一体に形成
された駆動フレーム７とにより構成されている。その駆
動フレーム７は、軸の半径方向に延在した円板部７ｂ
と、この円板部７ｂの先端に設けられた軸方向に延在し
た円筒状の円筒側面７ａ（フレーム側面）とからなって
いる。一方、本装置の従動側は、従動軸８と、この従動
軸８を中心としてその周囲に一体に形成された従動フレ
ーム９とにより構成されている。その従動フレーム９
は、中心部に穴９ｂを有し、その周囲には円筒状の円筒
側面９ａ（フレーム側面）が形成されている。穴９ｂは
従動軸８と同一軸上に位置しており、穴９ｂの周囲には
ベアリング９ｃが配置されている。

【００１８】この場合、駆動フレーム７の円筒側面７ａ
と、従動フレーム９の円筒側面９ａとは、微小間隔をも
って対向配置されている。その対向配置された一方の駆
動フレーム７の円筒側面７ａには、圧電体１０が取付け
られている。この圧電体１０は、ここでは、一定間隔を
もって３個配置されている。この圧電体１０は、軸の半
径方向へ分極して形成されており、電圧印加によって軸
の半径方向へ伸び対向する接触面に圧接する。

【００１９】また、駆動側の駆動軸６は、従動側の従動
フレーム９の穴９ｂに嵌合されている。これにより、駆
動軸６と従動軸８とは連結され、また、これら両方の軸
６，８は穴９ｂの周囲に設けられたベアリング９ｃによ
り回転自在とされている。

【００２０】このような構成において、まず、圧電体１
０に電圧が印加されていないときには、駆動フレーム７
の円筒側面７ａと、従動フレーム９の円筒側面９ａとの
間には隙間が形成されている。このような状態では、駆
動フレーム７と従動フレーム９とは各々独立した動きを
する。次に、電源部（図示せず）により圧電体１０に電
圧が印加されると、圧電体１０は軸の半径方向に伸び
る。この圧電体１０の伸びにより、圧電体１０が従動フ
レーム９の円筒側面９ａ（接触面）に圧接し、円筒側面
７ａと円筒側面９ａとの間には隙間がなくなる。この圧
接により、駆動フレーム７と従動フレーム９との間に圧
力が生じる。この圧力は圧電体１０に印加される電圧値
の大きさに比例する。

【００２１】このように圧電体１０を駆動して対向する
接触面を圧接することによって、摩擦力が生じ、この摩
擦力が伝達トルクとなる。これにより、駆動フレーム７
側の駆動軸６にトルク（駆動力）が供給されると、その
供給されたトルクが伝達トルクの範囲内では、駆動フレ
ーム７と一体となって従動フレーム９が動く（回転す
る）。しかし、供給されたトルクが伝達トルクの範囲を
超えると、その超えた分だけ摩擦力が作用した接触面で
滑りが発生し、これに伴って伝達トルクの最大範囲内で
従動フレーム９側にトルクが供給され回転する。従っ
て、圧電体１０を介して駆動フレーム７を従動フレーム
９に接触させて一体にした状態では、本装置をトルクリ
ミッタとして機能させることができる。

【００２２】また、圧電体１０を介して生じる駆動フレ
ーム７と従動フレーム９との間の摩擦力すなわち伝達ト
ルクは、圧電体１０に印加される電圧の大きさに対応し
て増減する。言い替えると、印加電圧を増加することに
より伝達トルクは増加し、逆に、印加電圧を減少するこ
とにより圧電体１０が従動フレーム９と接触する範囲で
は伝達トルクは減少し、接触しなくなった以後の時点で
は伝達トルクは０となる。従って、伝達トルク＝ｘ（任
意の値）と伝達トルク＝０とになるように、印加電圧を
ＯＮ／ＯＦＦさせることにより、本装置をクラッチとし
て機能させることが可能となる。

【００２３】上述したように、駆動フレーム７と従動フ
レーム９とを微小間隔をもって対向配置させた状態で、
圧電体１０ヘの印加電圧を制御して摩擦接触を行わせる
ことによって、駆動軸６側から従動軸８側への伝達トル
クの伝達・遮断を、断続的に行うことができる。このよ
うな断続的な摩擦接触により、両方のフレーム７，９の
接触面は常時接触した状態とはなっていないため、従来
に比べて摩耗の経時的な変化を低減させることができる
と共に、トルクリミッタの機能を合わせもつクラッチ機
構を実現することができる。

【００２４】また、駆動軸６と従動軸８とは常に連結さ
れた構造となっているため、急激な負荷に対して駆動側
と従動側との同軸性を維持することができる。さらに、
伝達トルクの伝達・遮断を摩擦力を利用して行うため、
電磁クラッチを用いたときのような漏洩磁束や、クラッ
チ吸着時の衝撃により発生する騒音や振動の問題を解決
することができる。

【００２５】なお、本実施例では、圧電体１０を駆動フ
レーム７の円筒側面７ａに取付けたが、これに限るもの
ではなく、従動フレーム９の円筒側面９ａに取付けても
よい。また、圧電体１０の個数は３個に限るものではな
く、その圧電体１０の配設位置は円周面上であればどこ
でもよい。

【００２６】次に、前述した実施の第一の形態の変形例
を図２に基づいて説明する（請求項２記載の発明に対応
する）。なお、前述した実施の第一の形態と同一部分に
ついての説明は省略し、その同一部分については同一符
号を用いる。

【００２７】圧電体１０は、駆動フレーム７の円筒側面
７ａのみならず、従動フレーム９の円筒側面９ａにも設
けられている。すなわち、圧電体１０は、駆動側の外周
及び従動側の内周でそれぞれ８分割され、円周全面に渡
って合計１６個配置されている。この場合、圧電体１０
は各々独立して駆動制御される。

【００２８】このように圧電体１０を両方のフレーム
７，９に設けたことによって、圧電体１０により摩擦接
触する接触面積を円周全面にまで広げることができる。
これにより、摩擦接触力を前記第一の実施例に比べて一
段と向上させることができると共に、片面配置の場合に
比べて大きな圧電体変化を稼ぐことができるため、伝達
トルクにある程度の幅を持たせることができる。

【００２９】なお、ここでは、圧電体１０を内外周共に
同一数で構成したが、それぞれ異なる数で構成してもよ
い。また、圧電体１０を必ずしも対向配置する必要はな
い。

【００３０】次に、本発明の実施の第二の形態を図３に
基づいて説明する（請求項３記載の発明に対応する）。
なお、前記実施の第一の形態及び変形例と同一部分につ
いての説明は省略し、その同一部分については同一符号
を用いる。

【００３１】圧電体１０は、駆動フレーム７の円筒側面
７ａ上に設けられ、かつ、対向した位置に配置されてい
る。この場合、対向した圧電体１０を一対として、円周
全面に渡って４対配置されている。各一対の圧電体１０
が同時に駆動制御される。

【００３２】このように対向配置された圧電体１０を同
時に駆動することによって、同一の圧電体変位が従動フ
レーム９の円筒側面９ａに加わると共に、その変位を軸
中心方向に作用させることができる。これにより、軸に
対して均等に圧力を発生をさせることができるため、駆
動軸６と従動軸８との同軸性の向上を図りながら、動力
伝達を行うことが可能となる。また、このように圧電体
１０を対向配置したことによって、圧電体１０の分割加
工を容易に行うことができる。

【００３３】なお、ここでは、圧電体対を４対として構
成したが、これに限るものではなく、１対以上であれば
よい。

【００３４】次に、本発明の実施の第三の形態について
説明する（請求項４，５，６，７記載の発明に対応す
る）。なお、前記各実施の各形態と同一部分についての
説明は省略し、その同一部分については同一符号を用い
る。

【００３５】ここでは、印加電圧可変手段と、圧電体印
加数制御手段と、交流電圧印加手段とが設けられてい
る。この場合、印加電圧可変手段は、圧電体１０に印加
する電圧の大きさを変える。圧電体印加数制御手段は、
印加する圧電体１０の数を制御する。交流電圧印加手段
は、圧電体１０に交流電圧を印加する。このような各種
手段は、前述した図１〜図３の各種圧電クラッチを駆動
する電源部に付設される（図示せず）。

【００３６】以下、図３の圧電クラッチを例に挙げて前
記各種手段の機能について述べる。まず、印加電圧可変
手段により、圧電体１０の印加電圧の大きさを可変する
ことによって、圧電体１０が摩擦接触する従動フレーム
９の円筒側面９ａへの接触圧力をその印加電圧の大きさ
に応じて変化させることができる。これにより、伝達ト
ルクの制御範囲を広げることができ、トルクリミッタと
しての機能を高めることができる。

【００３７】また、圧電体印加数制御手段により、圧電
体１０の印加電圧の数を制御する、例えば、１対から４
対の圧電体対に増加することによって、圧電体１０が摩
擦接触する従動フレーム９の円筒側面９ａへの接触面積
を印加数に応じて広げることができる。これにより、伝
達トルクの制御範囲を広げることができ、トルクリミッ
タとしての機能を高めることができる。また、このと
き、印加電圧の大きさも同時に可変することによって、
伝達トルクの制御範囲を一段と拡大することができる。

【００３８】また、交流電圧印加手段により、圧電体１
０に交流電圧を印加する、例えば、８個全ての圧電体１
０に同相の交流電圧を印加することによって、各圧電体
１０は所定の周波数で伸縮する。これにより、伝達トル
クは、０値と所定のトルク値との間でＯＮ／ＯＦＦを繰
り返すことになり、いわゆる、間欠クラッチとして動作
させることができる。

【００３９】次に、本発明の実施の第四の形態を図４に
基づいて説明する（請求項８記載の発明に対応する）。
なお、前記実施の各形態と同一部分についての説明は省
略し、その同一部分については同一符号を用いる。

【００４０】図４は、圧電体１０が配設された円筒状の
駆動フレーム７及び従動フレーム９を、直線上に展開し
て示したものである。図４（ａ）では、７対の圧電体１
０が等間隔に、かつ、位相ずれなく完全に対向して配置
されている。これに対して、図４（ｂ）では、７対の圧
電体１０が等間隔に、かつ、位相をずらして配置されて
いる。この場合、７対の圧電体１０が摩擦接触する円筒
側面７ａ，９ａに定在波を発生させるために、定在波発
生手段が設けられている。なお、この定在波発生手段は
電源部に備えられる（図示せず）。また、圧電体対の数
としては、７対に限るものではない。

【００４１】以下、定在波発生手段の機能について述べ
る。今、そのように７対の圧電体１０が等間隔に配置さ
れた状態で、対向配置された圧電体１０に、図４（ａ）
又は（ｂ）に矢印で示すような各々逆相の電圧を印加す
ることによって、ある瞬間には各圧電体１０が内側の矢
印方向に変位し、次の瞬間には反対の外側の矢印方向に
変位する。このような変位は、円筒側面７ａ，９ａに定
在波となって現われる。この場合、対向する圧電体１０
の初期位置から最大接触面積が変化するため、この接触
面積に対応して伝達トルクも変化する。このように定在
波を発生させる場合、伝達トルクが正弦波的に変化する
ため、伝達トルクが一瞬０になるが、その伝達トルクの
周波数が定在波的な波形の周波数よりも十分高ければ、
一定の伝達トルクが伝達される。

【００４２】そして、圧電体対の数を増やし等間隔のピ
ッチを狭くした場合、図４（ｃ）に示すような連続的に
変化する定在波１１を発生させることができる。この場
合、対向する圧電体１０に、互いに位相が９０°ずれた
逆相の電圧を印加することによって、図４（ｃ）に示す
ように、定在波１１に対して９０°位相がずれた定在波
１２を発生させることができる。これにより、円筒側面
７ａ，９ａに楕円運動を作ることができるため、本装置
を超音波モータとして利用することが可能となる。

【００４３】次に、本発明の実施の第五の形態を図５に
基づいて説明する（請求項９記載の発明に対応する）。
なお、前記実施の各形態と同一部分についての説明は省
略し、その同一部分については同一符号を用いる。

【００４４】図５は、展開図であり、ここでは６対の圧
電体１０が円筒側面７ａ，９ａ上に配置されている。こ
の場合、圧電体１０をシーケンシャルに駆動制御、すな
わち、適当なタイミングで駆動する圧電体１０を切り替
えるために、駆動タイミング制御手段が設けられてい
る。この駆動タイミング制御手段としてはシーケンサー
を用いることができ、これは電源部に備えられる（図示
せず）。

【００４５】以下、駆動タイミング制御手段の機能につ
いて述べる。各圧電体１０を駆動させ対向する接触面に
摩擦接触により圧着させても、ある時には滑っており、
その接触面では摩擦熱が発生する。このような摩擦熱は
経時的変化と共に増大する。そこで、あるタイミングの
時には図５（ａ）のように３対の圧電体１０を同時に駆
動させ、その後、適当なタイミングをおいて図５（ｂ）
のように別の３対の圧電体１０を同時に駆動させる。こ
のように動作タイミングを切り替え制御することによっ
て、接触面での摩擦接触により発生する摩擦熱を分散さ
せることができる。これにより、経時的な摩耗に対処で
きると共に、耐久性を向上させることができる。

【００４６】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、駆動フレーム
に微小間隔をもって従動フレームを対向配置させ、その
一方のフレームに固定された圧電体を駆動制御するよう
にしたので、圧電体のフレーム側面への摩擦接触によ
り、駆動側から従動側への駆動力の伝達・遮断を断続的
に確実に行うことができ、これにより、従来に比べて接
触面での経時的な摩耗を低減させて耐久力の向上を図る
ことができると共に、トルクリミッタとしての機能を合
わせもつクラッチ機構を実現することができる。また、
駆動軸と従動軸とは常に連結された構造となっているの
で、急激な負荷に対しても駆動側と従動側との同軸性を
維持することができ、これにより、駆動力の伝達を常に
安定した状態で確実に行うことができる。さらに、駆動
力の伝達・遮断を摩擦力を利用して行うようにしたの
で、電磁クラッチを用いたときのような漏洩磁束や、ク
ラッチ吸着時の衝撃により発生する騒音や振動を除去す
ることができ、これにより、低騒音で、駆動伝達効率が
良く信頼性の高いクラッチを提供することが可能とな
る。

【００４７】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明の効果に加えて、圧電体を、駆動フレームと従動フ
レームの両方のフレーム側面に固定したので、摩擦接触
力を一段と向上させることができ、これにより、伝達ト
ルクを広範囲に渡って制御することが可能なクラッチを
提供することができる。

【００４８】請求項３記載の発明では、圧電体対として
構成された圧電体を円筒側面の対向した位置に配置した
ので、軸に対して均等に圧力を発生させることができ、
これにより、摩擦接触時における駆動軸と従動軸との同
軸性を一段と向上させることができる。また、圧電体を
対向配置したので、圧電体の加工時における円周方向へ
のカットを容易に行うことができ、これにより、加工性
を高め生産性を向上させることができる。

【００４９】請求項４記載の発明では、圧電体への印加
電圧の大きさを変えるようにしたので、伝達トルクを一
段と広範囲に渡って制御することができる。

【００５０】請求項５記載の発明では、同時に印加する
圧電体の数を制御するようにしたので、伝達トルクを一
段と広範囲に渡って制御することができる。

【００５１】請求項６記載の発明では、圧電体に印加す
る電圧の大きさと、圧電体に印加する圧電体の数とを制
御するようにしたので、請求項４又は５記載の発明の効
果に比べて、伝達トルクを一段と広範囲に渡って制御す
ることができる。

【００５２】請求項７記載の発明では、圧電体に交流電
圧を印加するようにしたので、圧電体の接触面への接触
面積を変えることができ、これにより、駆動力を間欠的
に伝達することができ、しかも、低騒音化と耐久性の向
上を図ることができる。

【００５３】請求項８記載の発明では、圧電体対を等間
隔に配置し、これら圧電体対に定在波を発生させるよう
にしたので、請求項７記載の発明と同様な効果を得るこ
とができ、また、その定在波を発生させる印加電圧の位
相を変えることにより、接触面に楕円運動を発生させ、
超音波モータとして利用することが可能となる。

【００５４】請求項９記載の発明では、印加する圧電体
をシーケンシャルに制御するようにしたので、摩擦接触
により発生する摩擦熱の放熱性を高めることができ、こ
れにより、耐摩耗性及び耐久性を向上させ、装置の高寿
命化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第一の形態である片面に圧電体
を配設した場合の例を示すものであり、（ａ）は軸に直
交する方向に切断した断面図、（ｂ）は軸方向に切断し
た断面図である。

【図２】本発明の実施の第一の形態の変形例である両面
に圧電体を配設した場合の例を示すものであり、（ａ）
は軸に直交する方向に切断した断面図、（ｂ）は軸方向
に切断した断面図である。

【図３】本発明の実施の第二の形態である圧電体を圧電
体対として構成した場合の例を示すものであり、（ａ）
は軸に直交する方向に切断した断面図、（ｂ）は軸方向
に切断した断面図である。

【図４】本発明の実施の第四の形態を示すものであり、
（ａ）は圧電体対を完全に対向配置させた場合の展開
図、（ｂ）は圧電体対を位相をずらして対向配置させた
場合の展開図、（ｃ）は位相が互いに９０°ずれた定在
波を示す波形図である。

【図５】本発明の実施の第五の形態を示すものであり、
（ａ）はあるタイミングにおいて３対の圧電体を同時に
駆動させた場合の様子を示す展開図、（ｂ）は適当なタ
イミングにおいて別個の３対の圧電体を同時に駆動させ
た場合の様子を示す展開図である。

【図６】従来例を示すものであり、（ａ）は圧電クラッ
チの断面図、（ｂ）は圧電体が取付けられた振動体を示
す斜視図である。

【符号の説明】

６駆動軸７駆動フレーム７ａフレーム側面８従動軸９従動フレーム９ａフレーム側面１０圧電体１１，１２定在波

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動軸の周囲に設けられた駆動フレーム
と、前記駆動軸と同軸上で状態を維持する従動軸の周囲
に設けられ前記駆動フレームに微小隙間をもって対向配
置された従動フレームと、この従動フレーム及び前記駆
動フレームの互いに対向するフレーム側面の一方の面に
固定されて半径方向に分極された圧電体とを備え、電圧
印加による前記圧電体の半径方向への伸縮により前記駆
動フレームと前記従動フレームとを選択的に接触させる
ことを特徴とする圧電クラッチ。
【請求項２】駆動軸の周囲に設けられた駆動フレーム
と、前記駆動軸と同軸上で状態を維持する従動軸の周囲
に設けられ前記駆動フレームに微小隙間をもって対向配
置された従動フレームと、この従動フレーム及び前記駆
動フレームの互いに対向するフレーム側面の両方の面に
固定されて半径方向に分極された圧電体とを備え、電圧
印加による前記圧電体の半径方向への伸縮により前記駆
動フレームと前記従動フレームとを選択的に接触させる
ことを特徴とする圧電クラッチ。
【請求項３】圧電体をフレーム側面の対向した位置に
配置して圧電体対として構成し、この圧電体対を複数対
設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の圧電クラ
ッチ。
【請求項４】圧電体に印加する電圧の大きさを選択的
に変える印加電圧可変手段を設けたことを特徴とする請
求項１，２又は３記載の圧電クラッチ。
【請求項５】入力情報に基づき印加する圧電体の数を
制御する圧電体印加数制御手段を設けたことを特徴とす
る請求項１，２又は３記載の圧電クラッチ。
【請求項６】圧電体に印加する電圧の大きさを選択的
に変える印加電圧制御手段と、入力情報に基づき印加す
る圧電体の数を制御する圧電体印加数制御手段とを設け
たことを特徴とする請求項１，２又は３記載の圧電クラ
ッチ。
【請求項７】圧電体に交流電圧を印加する交流電圧印
加手段を設けたことを特徴とする請求項１，２，３，
４，５又は６記載の圧電クラッチ。
【請求項８】圧電体対を等間隔に配置し、これら圧電
体対に定在波を発生させる定在波発生手段を設けたこと
を特徴とする請求項３記載の圧電クラッチ。
【請求項９】印加する圧電体をシーケンシャルに制御
する駆動タイミング制御手段を設けたことを特徴とする
請求項１，２，３，４，５，６，７又は８記載の圧電ク
ラッチ。