JPH0947049A - グリップ型リニアアクチュエータ - Google Patents
グリップ型リニアアクチュエータInfo
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- JPH0947049A JPH0947049A JP7216579A JP21657995A JPH0947049A JP H0947049 A JPH0947049 A JP H0947049A JP 7216579 A JP7216579 A JP 7216579A JP 21657995 A JP21657995 A JP 21657995A JP H0947049 A JPH0947049 A JP H0947049A
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- grip
- moving body
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- motion
- linear actuator
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Links
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- JHJNPOSPVGRIAN-SFHVURJKSA-N n-[3-[(1s)-1-[[6-(3,4-dimethoxyphenyl)pyrazin-2-yl]amino]ethyl]phenyl]-5-methylpyridine-3-carboxamide Chemical compound C1=C(OC)C(OC)=CC=C1C1=CN=CC(N[C@@H](C)C=2C=C(NC(=O)C=3C=C(C)C=NC=3)C=CC=2)=N1 JHJNPOSPVGRIAN-SFHVURJKSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 寸法管理が簡単で、大きな推力が得られると
共に、安定した移動体の移動を可能にするグリップ型リ
ニアアクチュエータを提供する。 【解決手段】 グリップ用圧電素子ＣがＯＦＦのときに
はグリップ切替え機構部４のグリップ部Ｇｂ，Ｇｂで移
動体をグリップしグリップ部Ｇａ，Ｇａは移動体のグリ
ップ面から離脱している。、圧電素子ＣがＯＮするとＧ
ａ，Ｇａがグリップし、Ｇｂ，Ｇｂは移動体のグリップ
面から離脱する。圧電素子ＣがＯＦＦの状態でモーショ
ン用圧電素子Ａ，Ｂを共にＯＮとすると、Ｇｂ，Ｇｂで
グリップされた移動体は図１で上方向に移動する。圧電
素子Ａの変位はモーション変位吸収部５で吸収されＧ
ｂ，Ｇｂには伝わらない。圧電素子ＣをＯＮ、圧電素子
Ａ，Ｂを共にＯＦＦにするとＧａ，Ｇａでグリップされ
た移動体は図１で上方向に移動する。この動作を繰返す
ことで移動体を長い距離移動させる。圧電素子Ａ，Ｂ，
Ｃの動作を逆にすると移動体は逆方向に移動する。
共に、安定した移動体の移動を可能にするグリップ型リ
ニアアクチュエータを提供する。 【解決手段】 グリップ用圧電素子ＣがＯＦＦのときに
はグリップ切替え機構部４のグリップ部Ｇｂ，Ｇｂで移
動体をグリップしグリップ部Ｇａ，Ｇａは移動体のグリ
ップ面から離脱している。、圧電素子ＣがＯＮするとＧ
ａ，Ｇａがグリップし、Ｇｂ，Ｇｂは移動体のグリップ
面から離脱する。圧電素子ＣがＯＦＦの状態でモーショ
ン用圧電素子Ａ，Ｂを共にＯＮとすると、Ｇｂ，Ｇｂで
グリップされた移動体は図１で上方向に移動する。圧電
素子Ａの変位はモーション変位吸収部５で吸収されＧ
ｂ，Ｇｂには伝わらない。圧電素子ＣをＯＮ、圧電素子
Ａ，Ｂを共にＯＦＦにするとＧａ，Ｇａでグリップされ
た移動体は図１で上方向に移動する。この動作を繰返す
ことで移動体を長い距離移動させる。圧電素子Ａ，Ｂ，
Ｃの動作を逆にすると移動体は逆方向に移動する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電素子、磁歪素
子、形状記憶合金等を駆動源に用いたグリップ型リニア
アクチュエータに関するものである。
子、形状記憶合金等を駆動源に用いたグリップ型リニア
アクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の圧電素子を駆動源として用いたリ
ニアアクチュエータには、（１）圧電素子をそのまま利
用する方法と、（２）圧電素子により励振された弾性体
と移動体間の摩擦を利用する方法が知られている。しか
し、上記（１）の方法は変位量が小さく大きなストロー
クが得られないこと、上記（２）の方法はエネルギー効
率が悪く、大きな推力を発生できないこと等の欠点があ
った。そこで、本願発明者は、大きな推力を発生させる
ことができ、かつ、微小な変位量の制御ができると共
に、大きなストロークをも達成可能なグリップ型リニア
アクチュエータを開発し、特願平６−１２９８６７号と
してすでに特許出願した。さらに、センタリング機能を
有し、推力が増大する機構の改良を行ったグリップ型リ
ニアアクチュエータを開発し、特願平６−２５６０５０
号公報として特許出願した。
ニアアクチュエータには、（１）圧電素子をそのまま利
用する方法と、（２）圧電素子により励振された弾性体
と移動体間の摩擦を利用する方法が知られている。しか
し、上記（１）の方法は変位量が小さく大きなストロー
クが得られないこと、上記（２）の方法はエネルギー効
率が悪く、大きな推力を発生できないこと等の欠点があ
った。そこで、本願発明者は、大きな推力を発生させる
ことができ、かつ、微小な変位量の制御ができると共
に、大きなストロークをも達成可能なグリップ型リニア
アクチュエータを開発し、特願平６−１２９８６７号と
してすでに特許出願した。さらに、センタリング機能を
有し、推力が増大する機構の改良を行ったグリップ型リ
ニアアクチュエータを開発し、特願平６−２５６０５０
号公報として特許出願した。
【０００３】図３はこの特願平６−２５６０５０号に係
わる発明のグリップ型リニアアクチュエータの一例の平
面図である。このグリップ型リニアアクチュエータは、
数箇所に弾性ヒンジｈ10〜ｈ13を有するアクチュエータ
構造体１０と該アクチュエータ構造体１０に取り付けら
れたグリップ用圧電素子Ｘ、及びモーション用圧電素子
Ｙで構成されている。上記アクチュエータ構造体１０は
弾性を有する金属やプラスチック等の一体的に弾性材料
で構成され、該アクチュエータ構造体１０をベースに取
り付け固着するための取付け孔１８ａ，１８ａを有する
取付固定部１８にはモーション用圧電素子Ｙの一端が固
着され、他端はモーション用圧電素子取付部１６に固着
されている。モーション用圧電素子取付部１６と取付固
定部１８の両端に連続円弧状の板ばね１７，１７が設け
られ、モーション用圧電素子Ｙはこの板ばね１７，１７
によって予圧が与えられている。
わる発明のグリップ型リニアアクチュエータの一例の平
面図である。このグリップ型リニアアクチュエータは、
数箇所に弾性ヒンジｈ10〜ｈ13を有するアクチュエータ
構造体１０と該アクチュエータ構造体１０に取り付けら
れたグリップ用圧電素子Ｘ、及びモーション用圧電素子
Ｙで構成されている。上記アクチュエータ構造体１０は
弾性を有する金属やプラスチック等の一体的に弾性材料
で構成され、該アクチュエータ構造体１０をベースに取
り付け固着するための取付け孔１８ａ，１８ａを有する
取付固定部１８にはモーション用圧電素子Ｙの一端が固
着され、他端はモーション用圧電素子取付部１６に固着
されている。モーション用圧電素子取付部１６と取付固
定部１８の両端に連続円弧状の板ばね１７，１７が設け
られ、モーション用圧電素子Ｙはこの板ばね１７，１７
によって予圧が与えられている。
【０００４】モーション用圧電素子取付部１６の両端に
は弾性ヒンジｈ10、弾性機構手段１５、弾性ヒンジｈ11
を介してグリップ用圧電素子取付部１３が接続され、両
グリップ用圧電素子取付部１３、１３間にグリップ用圧
電素子Ｘが固着されている。グリップ用圧電素子取付部
１３と弾性ヒンジｈ12を介してグリップアーム１１、１
１が接続され、該アーム１１、１１の後端は弾性ヒンジ
ｈ１３，１３を介してアーム支持体１４に連結されてお
り、先端にグリップ部１２、１２を備えている。グリッ
プ用圧電素子Ｘに電圧が印加されていないオフの状態で
は、グリップ部１２，１２のグリップ面１２ａ，１２ａ
は移動体のグリップ面から離れた状態に保持されるが、
グリップ用圧電素子Ｘに電圧が印加されたオンの状態で
は、グリップ用圧電素子Ｘが図３で左右方向に伸長し、
弾性ヒンジｈ13，ｈ13を支点としてアーム１１，１１を
揺動させてグリップ部１２，１２のグリップ面１２ａ，
１２ａを移動体のグリップ面に押圧しグリップ力を発生
させる。
は弾性ヒンジｈ10、弾性機構手段１５、弾性ヒンジｈ11
を介してグリップ用圧電素子取付部１３が接続され、両
グリップ用圧電素子取付部１３、１３間にグリップ用圧
電素子Ｘが固着されている。グリップ用圧電素子取付部
１３と弾性ヒンジｈ12を介してグリップアーム１１、１
１が接続され、該アーム１１、１１の後端は弾性ヒンジ
ｈ１３，１３を介してアーム支持体１４に連結されてお
り、先端にグリップ部１２、１２を備えている。グリッ
プ用圧電素子Ｘに電圧が印加されていないオフの状態で
は、グリップ部１２，１２のグリップ面１２ａ，１２ａ
は移動体のグリップ面から離れた状態に保持されるが、
グリップ用圧電素子Ｘに電圧が印加されたオンの状態で
は、グリップ用圧電素子Ｘが図３で左右方向に伸長し、
弾性ヒンジｈ13，ｈ13を支点としてアーム１１，１１を
揺動させてグリップ部１２，１２のグリップ面１２ａ，
１２ａを移動体のグリップ面に押圧しグリップ力を発生
させる。
【０００５】このグリップ力を発生している状態で、モ
ーション用圧電素子Ｙをオンにして伸長させると、グリ
ップ面１２ａ，１２ａでグリップされた移動体は図３中
下方に移動する。そして、グリップ用圧電素子Ｘをオフ
にしてクリップ面１２ａ，１２ａを移動体のグリップ面
からリリースしてモーション用圧電素子Ｙをオフにすれ
ば、移動体は移動せず、クリップ部１２，１２等のみが
移動する。以下、圧電素子Ｘをオンにし圧電素子Ｙをオ
ン、その後圧電素子Ｘをオフにし圧電素子Ｙをオフにす
る動作を繰返せば、移動体は図３中下方に移動すること
になる。
ーション用圧電素子Ｙをオンにして伸長させると、グリ
ップ面１２ａ，１２ａでグリップされた移動体は図３中
下方に移動する。そして、グリップ用圧電素子Ｘをオフ
にしてクリップ面１２ａ，１２ａを移動体のグリップ面
からリリースしてモーション用圧電素子Ｙをオフにすれ
ば、移動体は移動せず、クリップ部１２，１２等のみが
移動する。以下、圧電素子Ｘをオンにし圧電素子Ｙをオ
ン、その後圧電素子Ｘをオフにし圧電素子Ｙをオフにす
る動作を繰返せば、移動体は図３中下方に移動すること
になる。
【０００６】また、圧電素子Ｘをオフにし圧電素子Ｙを
オンとした後、圧電素子Ｘをオンにし圧電素子Ｙをオフ
とする動作を繰返すことによって移動体を図３中上方に
移動させる。上述したようなグリップ型アクチュエータ
を２つ用いることによって、移動体を図３において上方
向、若しくは下方向に連続的に移動させることができ
る。
オンとした後、圧電素子Ｘをオンにし圧電素子Ｙをオフ
とする動作を繰返すことによって移動体を図３中上方に
移動させる。上述したようなグリップ型アクチュエータ
を２つ用いることによって、移動体を図３において上方
向、若しくは下方向に連続的に移動させることができ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したグリップ型リ
ニアアクチュエータにおいては、グリップ用圧電素子Ｘ
の変位がグリップ用アーム１１、１１により拡大されて
グリップ部１２，１２に伝わる構造となっているため、
グリップ部１２，１２のストロークはグリップ用圧電素
子Ｘのストロークの数倍しか取れない。一方、移動体の
推力はグリップ点における摩擦力によるため、グリップ
点の表面状態，材質が同じ場合には、グリップ力が大き
いほど推力も大きい。グリップ部１２，１２が移動体の
グリップ面に接触した後、その後のグリップ用圧電素子
Ｘの変位分に応じた分グリップアーム１１，１１が撓
み、その撓みの反力がグリップ力となって移動体をグリ
ップする。従って、グリップ用圧電素子Ｘの変位の数倍
しか取れない上述したグリップ型リニアアクチュエータ
ではグリップ力に限界があり、十分な推力を発生するこ
とができない。
ニアアクチュエータにおいては、グリップ用圧電素子Ｘ
の変位がグリップ用アーム１１、１１により拡大されて
グリップ部１２，１２に伝わる構造となっているため、
グリップ部１２，１２のストロークはグリップ用圧電素
子Ｘのストロークの数倍しか取れない。一方、移動体の
推力はグリップ点における摩擦力によるため、グリップ
点の表面状態，材質が同じ場合には、グリップ力が大き
いほど推力も大きい。グリップ部１２，１２が移動体の
グリップ面に接触した後、その後のグリップ用圧電素子
Ｘの変位分に応じた分グリップアーム１１，１１が撓
み、その撓みの反力がグリップ力となって移動体をグリ
ップする。従って、グリップ用圧電素子Ｘの変位の数倍
しか取れない上述したグリップ型リニアアクチュエータ
ではグリップ力に限界があり、十分な推力を発生するこ
とができない。
【０００８】また、グリップ点のストロークのうち、リ
リース状態からグリップ点が移動体のグリップ面に接触
するまでの変位は、グリップ力に寄与しない、いわば無
駄な変位である。この無駄な変位を極力抑えるには、移
動体のグリップ面間距離、もしくはグリップ部１２の幅
の厳密な寸法管理を必要とするという問題がある。そこ
で、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を改善し、
寸法管理が従来技術と比較し簡単で、大きな推力が得ら
れると共に、安定した移動体の移動を可能にするグリッ
プ型リニアアクチュエータを提供することにある。
リース状態からグリップ点が移動体のグリップ面に接触
するまでの変位は、グリップ力に寄与しない、いわば無
駄な変位である。この無駄な変位を極力抑えるには、移
動体のグリップ面間距離、もしくはグリップ部１２の幅
の厳密な寸法管理を必要とするという問題がある。そこ
で、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を改善し、
寸法管理が従来技術と比較し簡単で、大きな推力が得ら
れると共に、安定した移動体の移動を可能にするグリッ
プ型リニアアクチュエータを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のグリップ型リニ
アアクチュエータは、駆動しようとする移動体をグリッ
プするグリップ部を２組有するグリップ切替え機構を備
え、該グリップ切替え機構は、一方のグリップ部が上記
移動体をグリップしているときは他方のグリップ部は移
動体のグリップ面から離脱し、他方のグリップ部が移動
体をグリップしているときは一方のグリップ部は移動体
のグリップ面から離脱するように構成されている。さら
に、該グリップ切替え機構を駆動し移動体をグリップす
るグリップ部を切替えさせるグリップ切替え駆動手段
と、上記一方のグリップ部を移動させ該グリップ部で移
動体をグリップしているとき、該グリップ部と共に上記
移動体を移動させるモーション機構手段及び上記モーシ
ョン機構手段による移動が上記他方のグリップ部を移動
しないようにその移動を吸収するモーション変位吸収手
段とを備え、移動体を常にグリップし、上記一方のグリ
ップ部が移動体をグリップしている状態で上記モーショ
ン機構手段の駆動による該一方のグリップ部の移動方向
に移動体を間欠的に移動させる。
アアクチュエータは、駆動しようとする移動体をグリッ
プするグリップ部を２組有するグリップ切替え機構を備
え、該グリップ切替え機構は、一方のグリップ部が上記
移動体をグリップしているときは他方のグリップ部は移
動体のグリップ面から離脱し、他方のグリップ部が移動
体をグリップしているときは一方のグリップ部は移動体
のグリップ面から離脱するように構成されている。さら
に、該グリップ切替え機構を駆動し移動体をグリップす
るグリップ部を切替えさせるグリップ切替え駆動手段
と、上記一方のグリップ部を移動させ該グリップ部で移
動体をグリップしているとき、該グリップ部と共に上記
移動体を移動させるモーション機構手段及び上記モーシ
ョン機構手段による移動が上記他方のグリップ部を移動
しないようにその移動を吸収するモーション変位吸収手
段とを備え、移動体を常にグリップし、上記一方のグリ
ップ部が移動体をグリップしている状態で上記モーショ
ン機構手段の駆動による該一方のグリップ部の移動方向
に移動体を間欠的に移動させる。
【００１０】さらに、上記モーション機構手段を各グリ
ップ部毎に対応して設けると共に、上記モーション変位
吸収手段は、上記各モーション機構手段による移動が対
応しない他方のグリップ部を移動させないようにその移
動を吸収するモーション変位吸収手段とし、２つのグリ
ップ部によって移動体を交互にグリップして連続的に移
動させる。特に、上記グリップ切替え機構は、上記グリ
ップ切替え駆動手段が非動作時において、該リニアアク
チュエータのアクチュエータ構造体の撓みにより与えら
れた初期グリップ力で上記一方のグリップ部が移動体を
グリップするように構成し、例えば、上記一方のグリッ
プ部を梁構造体の先端に設け、該梁を撓ませ該の剛性に
よって移動体をグリップし初期グリップ力を発生させる
ようにする。そして、上記グリップ切替え駆動手段が動
作すると、弾性ヒンジを介して上記他方のグリップ部が
移動体をグリップし、このグリップの反力によって上記
一方のグリップ部は移動体のグリップ面から離脱するよ
うに構成されている。
ップ部毎に対応して設けると共に、上記モーション変位
吸収手段は、上記各モーション機構手段による移動が対
応しない他方のグリップ部を移動させないようにその移
動を吸収するモーション変位吸収手段とし、２つのグリ
ップ部によって移動体を交互にグリップして連続的に移
動させる。特に、上記グリップ切替え機構は、上記グリ
ップ切替え駆動手段が非動作時において、該リニアアク
チュエータのアクチュエータ構造体の撓みにより与えら
れた初期グリップ力で上記一方のグリップ部が移動体を
グリップするように構成し、例えば、上記一方のグリッ
プ部を梁構造体の先端に設け、該梁を撓ませ該の剛性に
よって移動体をグリップし初期グリップ力を発生させる
ようにする。そして、上記グリップ切替え駆動手段が動
作すると、弾性ヒンジを介して上記他方のグリップ部が
移動体をグリップし、このグリップの反力によって上記
一方のグリップ部は移動体のグリップ面から離脱するよ
うに構成されている。
【００１１】上記移動体が内側に溝を有する門型の移動
体のときには、グリップ型リニアアクチュエータの上記
２組のグリップ部は上記溝の内側面のグリップ面をグリ
ップ部の拡がりによってそれぞれグリップするように構
成とする。また、上記グリップ切替え駆動手段は、圧電
素子、磁歪素子若しくは形状記憶合金からなる素子のい
ずれかで構成し、該素子の伸縮によって上記移動体をグ
リップするグリップ切替え機構のグリップ部を切り替え
るようにする。また、上記モーション機構手段も、圧電
素子、磁歪素子若しくは形状記憶合金からなる素子のい
ずれかの素子と、該素子に圧縮方向の予圧を与えるばね
で構成し、上記素子の伸縮によってグリップ部を移動さ
せて移動体を移動させるようにする。
体のときには、グリップ型リニアアクチュエータの上記
２組のグリップ部は上記溝の内側面のグリップ面をグリ
ップ部の拡がりによってそれぞれグリップするように構
成とする。また、上記グリップ切替え駆動手段は、圧電
素子、磁歪素子若しくは形状記憶合金からなる素子のい
ずれかで構成し、該素子の伸縮によって上記移動体をグ
リップするグリップ切替え機構のグリップ部を切り替え
るようにする。また、上記モーション機構手段も、圧電
素子、磁歪素子若しくは形状記憶合金からなる素子のい
ずれかの素子と、該素子に圧縮方向の予圧を与えるばね
で構成し、上記素子の伸縮によってグリップ部を移動さ
せて移動体を移動させるようにする。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明の１実施形態の平面
図、図２は同実施形態の使用状態を示す正面図である。
本実施形態のグリップ型リニアアクチュエータは、移動
体２０をグリップするためのグリップ駆動源及び移動体
を移動させるための駆動源に圧電素子を用いたものであ
る。本グリップ型リニアアクチュエータは、一体的に構
成されたアクチュエータ構造体１と該アクチュエータ構
造体１に取り付けられたグリップ用圧電素子Ｃ、及びモ
ーション用圧電素子Ａ，Ｂで構成されている。
図、図２は同実施形態の使用状態を示す正面図である。
本実施形態のグリップ型リニアアクチュエータは、移動
体２０をグリップするためのグリップ駆動源及び移動体
を移動させるための駆動源に圧電素子を用いたものであ
る。本グリップ型リニアアクチュエータは、一体的に構
成されたアクチュエータ構造体１と該アクチュエータ構
造体１に取り付けられたグリップ用圧電素子Ｃ、及びモ
ーション用圧電素子Ａ，Ｂで構成されている。
【００１３】アクチュエータ構造体１は弾性を有する金
属やプラスチック等の弾性材料で構成され、図１に示す
ように、図１において左右対称（移動体の移動方向の線
に対して線対称）の形状をしており、切込み溝等によっ
て厚みを薄くした部分で弾性ヒンジｈ1a、ｈ1b、ｈ2 、
ｈ31、ｈ32、ｈ41〜ｈ43が形成され一体的な構成となっ
ている。該アクチュエータ構造体１は大きく分けて、移
動させる移動体２０（図２参照）をグリップする２組の
クリップ部Ｇａ、Ｇｂを有するグリップ切替え機構部４
と、該アクチュエータ構造体１の両端（移動体２０の移
動方向の両端）に設けられ、アクチュエータ構造体１を
移動体２０の移動面のベースに固定する取付固定部２
ａ、２ｂと、該取付固定部２ａ、２ｂにそれぞれ連設
し、上記グリップ部Ｇａ、Ｇｂを移動させて移動体２０
を移動させるモーション機構部３ａ、３ｂと、モーショ
ン機構部３ａとグリップ切替え機構部４間に設けられ、
モーション機構部３ａの動きがグリップ部Ｇｂに、モー
ション機構部３ｂの動きがグリップ部Ｇａに伝わらない
ように機能するモーション変位吸収部５、及び初期グリ
ップ力を与える梁７で構成されている。
属やプラスチック等の弾性材料で構成され、図１に示す
ように、図１において左右対称（移動体の移動方向の線
に対して線対称）の形状をしており、切込み溝等によっ
て厚みを薄くした部分で弾性ヒンジｈ1a、ｈ1b、ｈ2 、
ｈ31、ｈ32、ｈ41〜ｈ43が形成され一体的な構成となっ
ている。該アクチュエータ構造体１は大きく分けて、移
動させる移動体２０（図２参照）をグリップする２組の
クリップ部Ｇａ、Ｇｂを有するグリップ切替え機構部４
と、該アクチュエータ構造体１の両端（移動体２０の移
動方向の両端）に設けられ、アクチュエータ構造体１を
移動体２０の移動面のベースに固定する取付固定部２
ａ、２ｂと、該取付固定部２ａ、２ｂにそれぞれ連設
し、上記グリップ部Ｇａ、Ｇｂを移動させて移動体２０
を移動させるモーション機構部３ａ、３ｂと、モーショ
ン機構部３ａとグリップ切替え機構部４間に設けられ、
モーション機構部３ａの動きがグリップ部Ｇｂに、モー
ション機構部３ｂの動きがグリップ部Ｇａに伝わらない
ように機能するモーション変位吸収部５、及び初期グリ
ップ力を与える梁７で構成されている。
【００１４】取付固定部２ａ，２ｂはベースに取り付け
る一対の取付穴８，８を有し、該取付穴８，８にボルト
等を挿入してベースに該アクチュエータを取付けるよう
になっている。モーション機構部３ａ、３ｂは、各モー
ション用圧電素子Ａ、Ｂと各モーション用圧電素子Ａ、
Ｂを上記各取付固定部２ａ、２ｂにそれぞれ取付ける各
弾性ヒンジｈ1a、ｈ1bと、上記各モーション用圧電素子
Ａ、Ｂの他端を取付ける各圧電素子取付部３２ａ、３２
ｂと、各モーション用圧電素子Ａ、Ｂをそれぞれ挟んで
両側に、上記各取付固定部２ａ、２ｂと各圧電素子取付
部３２ａ、３２ｂとの間に設けられた各連続円弧状の板
ばね３１ａ、３１ｂからなり、上記各弾性ヒンジｈ1a、
ｈ1bは各モーション用圧電素子Ａ、Ｂの取付傾きを修正
する作用をなし、上記各板ばね３１ａ、３１ｂはそれぞ
れの圧電素子Ａ、Ｂに予圧を加えるようにしている。
る一対の取付穴８，８を有し、該取付穴８，８にボルト
等を挿入してベースに該アクチュエータを取付けるよう
になっている。モーション機構部３ａ、３ｂは、各モー
ション用圧電素子Ａ、Ｂと各モーション用圧電素子Ａ、
Ｂを上記各取付固定部２ａ、２ｂにそれぞれ取付ける各
弾性ヒンジｈ1a、ｈ1bと、上記各モーション用圧電素子
Ａ、Ｂの他端を取付ける各圧電素子取付部３２ａ、３２
ｂと、各モーション用圧電素子Ａ、Ｂをそれぞれ挟んで
両側に、上記各取付固定部２ａ、２ｂと各圧電素子取付
部３２ａ、３２ｂとの間に設けられた各連続円弧状の板
ばね３１ａ、３１ｂからなり、上記各弾性ヒンジｈ1a、
ｈ1bは各モーション用圧電素子Ａ、Ｂの取付傾きを修正
する作用をなし、上記各板ばね３１ａ、３１ｂはそれぞ
れの圧電素子Ａ、Ｂに予圧を加えるようにしている。
【００１５】圧電素子取付部３２ｂの両端には梁７，７
が設けられ、該梁７，７の先端にはグリップ切替え機構
部４のグリップ部Ｇｂ，Ｇｂがそれぞれ設けられてい
る。上記圧電素子取付部３２ｂの中央部（上記一対の梁
７，７の中間部）には、グリップ切替え駆動手段として
のグリップ用圧電素子Ｃが取付けられ、該グリップ用圧
電素子Ｃの他端はグリップ切り替え機構４の一部を構成
する連結部４１が一対の弾性ヒンジｈ31, ｈ31、ｈ32,
ｈ32を介して接続されている。上記梁７，７の先端でグ
リップ部Ｇｂ，Ｇｂの反対側は弾性ヒンジｈ2 ，ｈ2を
介して上記連結部４１に接続され、さらに該連結部４１
は弾性ヒンジｈ43，ｈ43を介してもう１つのグリップ部
Ｇａ，Ｇａに接続されており、グリップ切替え機構４は
上記グリップ部Ｇａ，Ｇａ，Ｇｂ，Ｇｂ、連結部４１、
弾性ヒンジｈ2，ｈ2 、ｈ31，ｈ31，ｈ32，ｈ32，ｈ4
3，ｈ43等で構成されている。グリップ部Ｇａ，Ｇａの
側方には弾性ヒンジｈ42，ｈ42，ｈ41，ｈ41等を介して
上記圧電素子取付部３２ａに接続され、上記弾性ヒンジ
ｈ41，ｈ41，ｈ42，ｈ42，ｈ43，ｈ43等によってモーシ
ョン変位吸収部を構成し、モーション用圧電素子Ａの変
位がグリップ部Ｇｂに、モーション用圧電素子Ｂの変位
がグリップ部Ｇａに伝わらないように、変位を吸収する
ようになっている。
が設けられ、該梁７，７の先端にはグリップ切替え機構
部４のグリップ部Ｇｂ，Ｇｂがそれぞれ設けられてい
る。上記圧電素子取付部３２ｂの中央部（上記一対の梁
７，７の中間部）には、グリップ切替え駆動手段として
のグリップ用圧電素子Ｃが取付けられ、該グリップ用圧
電素子Ｃの他端はグリップ切り替え機構４の一部を構成
する連結部４１が一対の弾性ヒンジｈ31, ｈ31、ｈ32,
ｈ32を介して接続されている。上記梁７，７の先端でグ
リップ部Ｇｂ，Ｇｂの反対側は弾性ヒンジｈ2 ，ｈ2を
介して上記連結部４１に接続され、さらに該連結部４１
は弾性ヒンジｈ43，ｈ43を介してもう１つのグリップ部
Ｇａ，Ｇａに接続されており、グリップ切替え機構４は
上記グリップ部Ｇａ，Ｇａ，Ｇｂ，Ｇｂ、連結部４１、
弾性ヒンジｈ2，ｈ2 、ｈ31，ｈ31，ｈ32，ｈ32，ｈ4
3，ｈ43等で構成されている。グリップ部Ｇａ，Ｇａの
側方には弾性ヒンジｈ42，ｈ42，ｈ41，ｈ41等を介して
上記圧電素子取付部３２ａに接続され、上記弾性ヒンジ
ｈ41，ｈ41，ｈ42，ｈ42，ｈ43，ｈ43等によってモーシ
ョン変位吸収部を構成し、モーション用圧電素子Ａの変
位がグリップ部Ｇｂに、モーション用圧電素子Ｂの変位
がグリップ部Ｇａに伝わらないように、変位を吸収する
ようになっている。
【００１６】このグリップ型リニアアクチュエータに対
して移動体２０をセットするとき、アクチュエータのグ
リップ部の幅よりも小さいグリップ面間の幅の移動体２
０をセットする。その際、梁７，７を撓ませてグリップ
部Ｇｂ，Ｇｂの間隔を狭めて移動体２０のグリップ面を
梁７，７を撓ませたその反力でグリップＧａ，Ｇａによ
りグリップさせるが、このとき他方のグリップ部Ｇａ，
Ｇａは移動体２０のグリップ面に当接しないようにグリ
ップ部Ｇａ，Ｇａの幅を小さく加工しておく。
して移動体２０をセットするとき、アクチュエータのグ
リップ部の幅よりも小さいグリップ面間の幅の移動体２
０をセットする。その際、梁７，７を撓ませてグリップ
部Ｇｂ，Ｇｂの間隔を狭めて移動体２０のグリップ面を
梁７，７を撓ませたその反力でグリップＧａ，Ｇａによ
りグリップさせるが、このとき他方のグリップ部Ｇａ，
Ｇａは移動体２０のグリップ面に当接しないようにグリ
ップ部Ｇａ，Ｇａの幅を小さく加工しておく。
【００１７】そして、取付穴８，８，８，８を介してボ
ルト等で移動体２０の移動面のベースにこのグリップ型
アクチュエータを固定し、門型の移動体２０を上述した
方法でセットする。グリップ用圧電素子Ｃに電圧が印加
されず、ＯＦＦの状態では、上述したように梁７，７を
撓ませてグリップした、その撓みの反力でグリップ部Ｇ
ｂ，Ｇｂが移動体２０のグリップ面をグリップする。そ
してグリップ用圧電素子Ｃに電圧を印加しＯＮとする
と、この圧電素子Ｃが伸長し、連結部４１を図１におい
て上方に押圧し、弾性ヒンジｈ2 ，ｈ2 を中心に図１中
右側の連結部４１は時計方向に、左側の連結部は反時計
方向に回動する。その結果、グリップ部Ｇａ，Ｇａ間の
距離、すなわちグリップ部Ｇａ，Ｇａの幅は大きくなり
グリップ部Ｇａ，Ｇａが移動体２０をグリップするよう
になる。さらにグリップ用圧電素子Ｃに印加される電圧
が大きくなり該圧電素子Ｃの伸長が増大すると、グリッ
ブ部Ｇａ，Ｇａの幅はさらに増大しようとするが、移動
体２０のグリップ面によってその移動が阻止され、グリ
ップ部Ｇａ，Ｇａにかかる負荷によって、弾性ヒンジｈ
2 ，ｈ2 及びグリップ部Ｇｂ，Ｇｂが内側に引きよせら
れ、グリップ部Ｇｂ，Ｇｂの幅が小さくなり移動体２０
のグリップ面から離脱し、グリップの切替えが行われ
る。このように、移動体２０は、グリップ用圧電素子Ｃ
がＯＦＦの状態ではグリップ部Ｇｂ，Ｇｂによって、Ｏ
Ｎの状態ではグリップ部Ｇａ，Ｇａによってグリップさ
れることになる。
ルト等で移動体２０の移動面のベースにこのグリップ型
アクチュエータを固定し、門型の移動体２０を上述した
方法でセットする。グリップ用圧電素子Ｃに電圧が印加
されず、ＯＦＦの状態では、上述したように梁７，７を
撓ませてグリップした、その撓みの反力でグリップ部Ｇ
ｂ，Ｇｂが移動体２０のグリップ面をグリップする。そ
してグリップ用圧電素子Ｃに電圧を印加しＯＮとする
と、この圧電素子Ｃが伸長し、連結部４１を図１におい
て上方に押圧し、弾性ヒンジｈ2 ，ｈ2 を中心に図１中
右側の連結部４１は時計方向に、左側の連結部は反時計
方向に回動する。その結果、グリップ部Ｇａ，Ｇａ間の
距離、すなわちグリップ部Ｇａ，Ｇａの幅は大きくなり
グリップ部Ｇａ，Ｇａが移動体２０をグリップするよう
になる。さらにグリップ用圧電素子Ｃに印加される電圧
が大きくなり該圧電素子Ｃの伸長が増大すると、グリッ
ブ部Ｇａ，Ｇａの幅はさらに増大しようとするが、移動
体２０のグリップ面によってその移動が阻止され、グリ
ップ部Ｇａ，Ｇａにかかる負荷によって、弾性ヒンジｈ
2 ，ｈ2 及びグリップ部Ｇｂ，Ｇｂが内側に引きよせら
れ、グリップ部Ｇｂ，Ｇｂの幅が小さくなり移動体２０
のグリップ面から離脱し、グリップの切替えが行われ
る。このように、移動体２０は、グリップ用圧電素子Ｃ
がＯＦＦの状態ではグリップ部Ｇｂ，Ｇｂによって、Ｏ
Ｎの状態ではグリップ部Ｇａ，Ｇａによってグリップさ
れることになる。
【００１８】このように、移動体２０をグリップするグ
リップ部は切替えられるが、このグリップ力は、グリッ
プ用圧電素子Ｃの動作によってグリップ部Ｇｂ，Ｇｂの
グリップ力がすべてグリップ部Ｇａ，Ｇａに移行し同一
のグリップ力で移動体２０をグリップすることになる。
しかも、グリップ部Ｇｂ，Ｇｂにより与えられるグリッ
プ力は、グリップ部Ｇｂ，Ｇｂが移動体２０のグリップ
面によって狭められた量と梁の剛性によって決まり、初
期設定されるものであるから、梁構造体が耐え得る程度
までこの初期グリップ力を高めることができる。その結
果グリップ力によって影響するリニアアクチュエータの
基本性能である推力、速度特性を向上させることができ
る。そして、上述したように移動体２０はこの初期グリ
ップ力で常にグリップされることになる。すなわち、こ
のアクチュエータに電源が投入されていないときなど
で、グリップ用圧電素子Ｃに電圧が印加されないときで
も移動体はこのアクチュエータによってグリップされて
いることになる。また、クリップの切替え中において
も、クリップ用圧電素子Ｃの動作変位に応じてグリップ
部Ｇａ，Ｇａとグリップ部Ｇｂ，Ｇｂのグリップ力配分
が決まるが、グリップ力の総和は一定であり、移動体２
０は常にグリップ型アクチュエータによって同一グリッ
プ力でグリップされ安定した駆動が実現できるものであ
る。
リップ部は切替えられるが、このグリップ力は、グリッ
プ用圧電素子Ｃの動作によってグリップ部Ｇｂ，Ｇｂの
グリップ力がすべてグリップ部Ｇａ，Ｇａに移行し同一
のグリップ力で移動体２０をグリップすることになる。
しかも、グリップ部Ｇｂ，Ｇｂにより与えられるグリッ
プ力は、グリップ部Ｇｂ，Ｇｂが移動体２０のグリップ
面によって狭められた量と梁の剛性によって決まり、初
期設定されるものであるから、梁構造体が耐え得る程度
までこの初期グリップ力を高めることができる。その結
果グリップ力によって影響するリニアアクチュエータの
基本性能である推力、速度特性を向上させることができ
る。そして、上述したように移動体２０はこの初期グリ
ップ力で常にグリップされることになる。すなわち、こ
のアクチュエータに電源が投入されていないときなど
で、グリップ用圧電素子Ｃに電圧が印加されないときで
も移動体はこのアクチュエータによってグリップされて
いることになる。また、クリップの切替え中において
も、クリップ用圧電素子Ｃの動作変位に応じてグリップ
部Ｇａ，Ｇａとグリップ部Ｇｂ，Ｇｂのグリップ力配分
が決まるが、グリップ力の総和は一定であり、移動体２
０は常にグリップ型アクチュエータによって同一グリッ
プ力でグリップされ安定した駆動が実現できるものであ
る。
【００１９】また、グリップ力を与える梁等のばね定数
を適当に調節することによって、グリップ幅及びグリッ
プ面間距離の寸法誤差によるグリップ力変動を小さくす
ることができることから、このアクチュエータ構造体１
あるいは移動体２０の寸法精度を緩くすることができ
る。
を適当に調節することによって、グリップ幅及びグリッ
プ面間距離の寸法誤差によるグリップ力変動を小さくす
ることができることから、このアクチュエータ構造体１
あるいは移動体２０の寸法精度を緩くすることができ
る。
【００２０】そこで、グリップ用圧電素子ＣをＯＦＦに
し移動体２０をグリップ部Ｇｂ，Ｇｂでグリップしてい
る状態のときに、モーション用圧電素子Ａ及びＢに電圧
を印加して共にＯＮとすると、モーション用圧電素子Ｂ
の伸長により、圧電素子取付部３２ｂ、梁７，７及びグ
リップ部Ｇｂ，Ｇｂが図１において上方に移動し、移動
体２０を上方に移動させる。このとき、モーション用圧
電素子Ｂの伸長は、モーション変位吸収部５の弾性ヒン
ジｈ41，ｈ41〜ｈ43，ｈ43の撓みによって吸収されグリ
ップ部Ｇｂ，Ｇｂには伝達されない。次に、グリップ用
圧電素子ＣをＯＮとし移動体２０をグリップ部Ｇａ，Ｇ
ａでグリップして、モーション用圧電素子Ａ及びＢの電
圧印加を解除して共にＯＦＦとすると、モーション用圧
電素子Ａが縮小すると共に該モーション用圧電素子Ａを
圧縮する方向に予圧を与えている板ばね３１ａ，３１ａ
によって圧電素子取付部３２ａは図１において上方に移
動し、グリップ部Ｇａ，Ｇａを上方に移動させ、該グリ
ップ部Ｇａ，Ｇａでグリップした移動体２０を上方に移
動させる。また、モーション用圧電素子Ｂも縮小し、該
モーション用圧電素子Ｂに対し圧縮方向に予圧を与えて
いる板ばね３１ｂ，３１ｂにより圧電素子取付部３２
ｂ、梁７，７、グリップ部Ｇｂ，Ｇｂは下方へ戻される
が、モーション変位吸収部５の弾性ヒンジｈ43，ｈ43に
よりその変位はグリップ部Ｇａ，Ｇａには伝達されな
い。以下この動作を繰返すことによって移動体２０を上
方に連続的に移動させることができる。
し移動体２０をグリップ部Ｇｂ，Ｇｂでグリップしてい
る状態のときに、モーション用圧電素子Ａ及びＢに電圧
を印加して共にＯＮとすると、モーション用圧電素子Ｂ
の伸長により、圧電素子取付部３２ｂ、梁７，７及びグ
リップ部Ｇｂ，Ｇｂが図１において上方に移動し、移動
体２０を上方に移動させる。このとき、モーション用圧
電素子Ｂの伸長は、モーション変位吸収部５の弾性ヒン
ジｈ41，ｈ41〜ｈ43，ｈ43の撓みによって吸収されグリ
ップ部Ｇｂ，Ｇｂには伝達されない。次に、グリップ用
圧電素子ＣをＯＮとし移動体２０をグリップ部Ｇａ，Ｇ
ａでグリップして、モーション用圧電素子Ａ及びＢの電
圧印加を解除して共にＯＦＦとすると、モーション用圧
電素子Ａが縮小すると共に該モーション用圧電素子Ａを
圧縮する方向に予圧を与えている板ばね３１ａ，３１ａ
によって圧電素子取付部３２ａは図１において上方に移
動し、グリップ部Ｇａ，Ｇａを上方に移動させ、該グリ
ップ部Ｇａ，Ｇａでグリップした移動体２０を上方に移
動させる。また、モーション用圧電素子Ｂも縮小し、該
モーション用圧電素子Ｂに対し圧縮方向に予圧を与えて
いる板ばね３１ｂ，３１ｂにより圧電素子取付部３２
ｂ、梁７，７、グリップ部Ｇｂ，Ｇｂは下方へ戻される
が、モーション変位吸収部５の弾性ヒンジｈ43，ｈ43に
よりその変位はグリップ部Ｇａ，Ｇａには伝達されな
い。以下この動作を繰返すことによって移動体２０を上
方に連続的に移動させることができる。
【００２１】一方、グリップ用圧電素子ＣがＯＮで、グ
リップ部Ｇａ，Ｇａが移動体をグリップしている状態
で、モーション用圧電素子Ａ，Ｂを共にＯＮにすると、
グリップ部Ｇａ，Ｇａはモーション用圧電素子Ａの伸長
と共に図１で下方に移動しグリップした移動体２０を下
方に移動させる。一方モーション用圧電素子Ｂの伸長
は、上述したように弾性ヒンジｈ43，ｈ43等によって吸
収され、グリップ部Ｇａ，Ｇａには伝達されない。次に
グリップ用圧電素子ＣをＯＦＦにし、グリップ部Ｇｂ，
Ｇｂで移動体２０をグリップした状態でモーション用圧
電素子Ａ，Ｂを共にＯＦＦにすれば、板ばね３１ｂとモ
ーション用圧電素子Ｂの縮小によりグリップ部Ｇｂ，Ｇ
ｂは図１において下方に移動しグリップしている移動体
２０を下方に移動させる。なお、モーション用圧電素子
Ａの縮小はモーション変位機構部５によって吸収されグ
リップ部Ｇｂには伝達されない。以下この動作を繰返す
ことによって移動体２０を図１において下方に移動させ
る。
リップ部Ｇａ，Ｇａが移動体をグリップしている状態
で、モーション用圧電素子Ａ，Ｂを共にＯＮにすると、
グリップ部Ｇａ，Ｇａはモーション用圧電素子Ａの伸長
と共に図１で下方に移動しグリップした移動体２０を下
方に移動させる。一方モーション用圧電素子Ｂの伸長
は、上述したように弾性ヒンジｈ43，ｈ43等によって吸
収され、グリップ部Ｇａ，Ｇａには伝達されない。次に
グリップ用圧電素子ＣをＯＦＦにし、グリップ部Ｇｂ，
Ｇｂで移動体２０をグリップした状態でモーション用圧
電素子Ａ，Ｂを共にＯＦＦにすれば、板ばね３１ｂとモ
ーション用圧電素子Ｂの縮小によりグリップ部Ｇｂ，Ｇ
ｂは図１において下方に移動しグリップしている移動体
２０を下方に移動させる。なお、モーション用圧電素子
Ａの縮小はモーション変位機構部５によって吸収されグ
リップ部Ｇｂには伝達されない。以下この動作を繰返す
ことによって移動体２０を図１において下方に移動させ
る。
【００２２】上記グリップ型アクチュエータの動作を簡
略的に示すと次のようになる。 動作１、Ｃ−ＯＦＦ、Ａ，Ｂ−ＯＮ、グリップ−Ｇｂ…
移動体上方に移動。 動作２、Ｃ−ＯＮ、Ａ，Ｂ−ＯＦＦ、グリップ−Ｇａ…
移動体上方に移動。 動作１，動作２の繰返しで移動体は上方に連続的に移
動。 動作３、Ｃ−ＯＮ、Ａ，Ｂ−ＯＮ、グリップ−Ｇａ…移
動体下方に移動。 動作４、Ｃ−ＯＦＦ、Ａ，Ｂ−ＯＦＦ、グリップ−Ｇｂ
…移動体下方に移動。 動作３，動作４の繰返しで移動体は下方に連続的に移
動。
略的に示すと次のようになる。 動作１、Ｃ−ＯＦＦ、Ａ，Ｂ−ＯＮ、グリップ−Ｇｂ…
移動体上方に移動。 動作２、Ｃ−ＯＮ、Ａ，Ｂ−ＯＦＦ、グリップ−Ｇａ…
移動体上方に移動。 動作１，動作２の繰返しで移動体は上方に連続的に移
動。 動作３、Ｃ−ＯＮ、Ａ，Ｂ−ＯＮ、グリップ−Ｇａ…移
動体下方に移動。 動作４、Ｃ−ＯＦＦ、Ａ，Ｂ−ＯＦＦ、グリップ−Ｇｂ
…移動体下方に移動。 動作３，動作４の繰返しで移動体は下方に連続的に移
動。
【００２３】以上のように本グリップ型アクチュエータ
を駆動することによって、移動体２０の長い距離の移動
ストロークを得ることができる。
を駆動することによって、移動体２０の長い距離の移動
ストロークを得ることができる。
【００２４】上述したように、本発明のグリップ型リニ
アアクチュエータは、１つのグリップ型リニアアクチュ
エータ内に２つのモーション用圧電素子をＡ，Ｂを設け
て移動体を双方向に同程度の推力・速度特性を持たせ、
かつ連続的に移動させることができるものである。従来
のグリップ型リニアアクチュエータにおいては、グリッ
プ部が１つしかなく、連続的に移動体を駆動するには、
２つのグリップ型リニアアクチュエータを用いねばなら
ず、この場合、双方向に同程度の推力・速度特性を持た
せることは非常に困難であると共に、２つのグリップ型
リニアアクチュエータのアライメントが難しいという問
題があったが、本発明では、１つのグリップ型アクチュ
エータで移動体を連続的に駆動することができ、かつ、
取付時の調整も不要である。また、連続的に移動体を駆
動するには、従来のものは４つの圧電素子を必要とした
が、本発明の上記実施の形態では、３つの圧電素子でよ
く、かつ従来と同等以上の機能を達成でき、かつ小型化
にも有利であり、小型、高推力、高速度のリニアアクチ
ュエータを得ることができる。
アアクチュエータは、１つのグリップ型リニアアクチュ
エータ内に２つのモーション用圧電素子をＡ，Ｂを設け
て移動体を双方向に同程度の推力・速度特性を持たせ、
かつ連続的に移動させることができるものである。従来
のグリップ型リニアアクチュエータにおいては、グリッ
プ部が１つしかなく、連続的に移動体を駆動するには、
２つのグリップ型リニアアクチュエータを用いねばなら
ず、この場合、双方向に同程度の推力・速度特性を持た
せることは非常に困難であると共に、２つのグリップ型
リニアアクチュエータのアライメントが難しいという問
題があったが、本発明では、１つのグリップ型アクチュ
エータで移動体を連続的に駆動することができ、かつ、
取付時の調整も不要である。また、連続的に移動体を駆
動するには、従来のものは４つの圧電素子を必要とした
が、本発明の上記実施の形態では、３つの圧電素子でよ
く、かつ従来と同等以上の機能を達成でき、かつ小型化
にも有利であり、小型、高推力、高速度のリニアアクチ
ュエータを得ることができる。
【００２５】なお、上記本発明の実施形態ではモーショ
ン用圧電素子をＡ，Ｂと２つ設けたが、モーション用圧
電素子Ａを省略してもよい。この場合、モーション用圧
電素子Ａの圧電素子取付部３２ａが取付固定部２ａと一
体化され、板ばね３１ａ，３１ａも省略される。そし
て、グリップ用圧電素子ＣがＯＦＦの状態でモーション
用圧電素子ＢをＯＮにすれば、グリップ部Ｇｂ、Ｇｂで
クリップされた移動体は上方に移動し、次にグリップ用
圧電素子ＣをＯＮとしてグリップ部Ｇａ、Ｇａで移動体
２０をグリップしてモーション用圧電素子ＢをＯＦＦに
すれば、グリップ部Ｇｂ、Ｇｂは下方に移動して戻され
るが、グリップ部Ｇａ、Ｇａは移動せず、移動体２０を
その位置に保持する。以下この動作（Ｃ−ＯＦＦでＢ−
ＯＮ、Ｃ−ＯＮでＢ−ＯＦＦ）を繰返すことによって移
動体２０をグリップ型アクチュエータで保持しながら間
欠的に図１の上方向に移動させることができる。また、
グリップ用圧電素子ＣをＯＮし、モーション用圧電素子
ＢをＯＮしてグリップ部Ｇａ，Ｇａで移動体を保持し、
グリップ用圧電素子ＣをＯＦＦしてモーション用圧電素
子ＢをＯＦＦにすれば移動体を図１で下方向に間欠的に
移動させることができる。
ン用圧電素子をＡ，Ｂと２つ設けたが、モーション用圧
電素子Ａを省略してもよい。この場合、モーション用圧
電素子Ａの圧電素子取付部３２ａが取付固定部２ａと一
体化され、板ばね３１ａ，３１ａも省略される。そし
て、グリップ用圧電素子ＣがＯＦＦの状態でモーション
用圧電素子ＢをＯＮにすれば、グリップ部Ｇｂ、Ｇｂで
クリップされた移動体は上方に移動し、次にグリップ用
圧電素子ＣをＯＮとしてグリップ部Ｇａ、Ｇａで移動体
２０をグリップしてモーション用圧電素子ＢをＯＦＦに
すれば、グリップ部Ｇｂ、Ｇｂは下方に移動して戻され
るが、グリップ部Ｇａ、Ｇａは移動せず、移動体２０を
その位置に保持する。以下この動作（Ｃ−ＯＦＦでＢ−
ＯＮ、Ｃ−ＯＮでＢ−ＯＦＦ）を繰返すことによって移
動体２０をグリップ型アクチュエータで保持しながら間
欠的に図１の上方向に移動させることができる。また、
グリップ用圧電素子ＣをＯＮし、モーション用圧電素子
ＢをＯＮしてグリップ部Ｇａ，Ｇａで移動体を保持し、
グリップ用圧電素子ＣをＯＦＦしてモーション用圧電素
子ＢをＯＦＦにすれば移動体を図１で下方向に間欠的に
移動させることができる。
【００２６】なお、上述した本発明の実施の形態ではア
クチュエータ構造体１を一体的に構成したが、それは製
造上の問題からであり、必ずしも一体的に製造する必要
はない。また、板ばね１７，１７も連続円弧状の板ばね
としたが、アクチュエータ構造体１を一体的に構成する
ことや、連続円弧状にすることによって設計が容易にな
ることから連続円弧状の板ばねとしたものであり、必ず
しも連続円弧状の板ばねにする必要はなく、他の形状の
ものでもよい。また、この板ばねをアクチュエータ構造
体と一体的に製造しない場合には、他のばね、例えばコ
イルばね等を後付けしてもよい。また、移動体２０をグ
リップするグリップ駆動素子、クリップ部を移動させる
モーション用駆動素子として圧電素子を用いたが、他に
磁歪素子、形状記憶合金等を用いてもよい。
クチュエータ構造体１を一体的に構成したが、それは製
造上の問題からであり、必ずしも一体的に製造する必要
はない。また、板ばね１７，１７も連続円弧状の板ばね
としたが、アクチュエータ構造体１を一体的に構成する
ことや、連続円弧状にすることによって設計が容易にな
ることから連続円弧状の板ばねとしたものであり、必ず
しも連続円弧状の板ばねにする必要はなく、他の形状の
ものでもよい。また、この板ばねをアクチュエータ構造
体と一体的に製造しない場合には、他のばね、例えばコ
イルばね等を後付けしてもよい。また、移動体２０をグ
リップするグリップ駆動素子、クリップ部を移動させる
モーション用駆動素子として圧電素子を用いたが、他に
磁歪素子、形状記憶合金等を用いてもよい。
【図１】本発明の１実施の形態の平面図である。
【図２】同１実施の形態の使用状態を示す平面図であ
る。
る。
【図３】従来のグリップ型リニアアクチュエータの一例
の平面図である。
の平面図である。
１ アクチュエータ構造体 ２ａ，２ｂ 取付固定部 ３ａ，３ｂ モーション機構部 ４ グリップ切替え機構部 ５ モーション変位吸収部 ７ 梁 ８ 取付孔 ３１ａ，３１ｂ 板ばね ｈ1a，ｈ1b，ｈ2 ，ｈ31，ｈ32，ｈ41，ｈ42，ｈ43 弾
性ヒンジ Ａ，Ｂ モーション用圧電素子 Ｃ グリップ用圧電素子 Ｇａ，Ｇａ，Ｇｂ，Ｇｂ グリップ部 ２０ 移動体
性ヒンジ Ａ，Ｂ モーション用圧電素子 Ｃ グリップ用圧電素子 Ｇａ，Ｇａ，Ｇｂ，Ｇｂ グリップ部 ２０ 移動体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 41/12 Ｈ０１Ｌ 41/08 Ｊ
Claims (7)
- 【請求項１】 駆動しようとする移動体をグリップする
２組のグリップ部を有し、一方のグリップ部が上記移動
体をグリップしているときは他方のグリップ部は移動体
のグリップ面から離脱し、他方のグリップ部が移動体を
グリップしているときは一方のグリップ部は移動体のグ
リップ面から離脱しているグリップ切替え機構と、該グ
リップ切替え機構を駆動し移動体をグリップするグリッ
プ部を切替えさせるグリップ切替え駆動手段と、上記一
方のグリップ部を移動させ該グリップ部で移動体をグリ
ップしているとき、該グリップ部と共に上記移動体を移
動させるモーション機構手段と、上記モーション機構手
段による移動が上記他方のグリップ部を移動させないよ
うにその移動を吸収するモーション変位吸収手段とを備
えたグリップ型リニアアクチュエータ。 - 【請求項２】 駆動しようとする移動体をグリップする
２組のグリップ部を有し、一方のグリップ部が上記移動
体をグリップしているときは他方のグリップ部は移動体
のグリップ面から離脱し、他方のグリップ部が移動体を
グリップしているときは一方のグリップ部は移動体のグ
リップ面から離脱しているグリップ切替え機構と、該グ
リップ切替え機構を駆動し移動体をグリップするグリッ
プ部を切替えさせるグリップ切替え駆動手段と、上記各
グリップ部を移動体移動方向に移動させる各グリップ部
毎に対応して設けられたモーション機構手段と、上記各
モーション機構手段による移動が対応しない他方のグリ
ップ部を移動させないようにその移動を吸収するモーシ
ョン変位吸収手段とを備えたグリップ型リニアアクチュ
エータ。 - 【請求項３】 上記グリップ切替え機構は、上記グリッ
プ切替え駆動手段が非動作時には該リニアアクチュエー
タの構造体の撓みにより与えられた初期グリップ力で上
記一方のグリップ部が移動体をグリップし、上記グリッ
プ切替え駆動手段が動作すると、弾性ヒンジを介して上
記他方のグリップ部が移動体をグリップし、このグリッ
プの反力によって上記一方のグリップ部は移動体のグリ
ップ面から離脱する請求項１又は２記載のグリップ型リ
ニアアクチュエータ。 - 【請求項４】 上記一方のグリップ部は、該リニアアク
チュエータに設けられた梁構造体の先端に設けられ、該
梁を撓ませ該梁の剛性によって移動体をグリップし初期
グリップ力を発生させる請求項１、２又は３記載のグリ
ップ型リニアアクチュエータ。 - 【請求項５】 上記移動体は内側に溝を有する門型の移
動体で、上記２つのグリップ部は上記溝の内側面のグリ
ップ面をグリップ部の拡がりによってそれぞれグリップ
する請求項１、２、３又は４記載のグリップ型リニアア
クチュエータ。 - 【請求項６】 上記グリップ切替え駆動手段は、圧電素
子、磁歪素子若しくは形状記憶合金からなる素子のいず
れかで構成され、該素子の伸縮によって上記移動体をグ
リップするグリップ切替え機構のグリップ部を切り替え
る請求項１、２、３、４、又は５記載のグリップ型リニ
アアクチュエータ。 - 【請求項７】 上記モーション機構手段は、圧電素子、
磁歪素子若しくは形状記憶合金からなる素子のいずれか
の素子と、該素子に圧縮方向の予圧を与えるばねで構成
され、上記素子の伸縮によってグリップ部を移動させて
移動体を移動させる請求項１、２、３、４、５又は６記
載のグリップ型リニアアクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7216579A JPH0947049A (ja) | 1995-08-03 | 1995-08-03 | グリップ型リニアアクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7216579A JPH0947049A (ja) | 1995-08-03 | 1995-08-03 | グリップ型リニアアクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0947049A true JPH0947049A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16690634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7216579A Pending JPH0947049A (ja) | 1995-08-03 | 1995-08-03 | グリップ型リニアアクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0947049A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007021655A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Univ Of Electro-Communications | 自走ロボット |
| KR20220096514A (ko) * | 2020-12-31 | 2022-07-07 | 한국항공대학교산학협력단 | 형상 기억 합금을 이용한 선형 작동기 |
-
1995
- 1995-08-03 JP JP7216579A patent/JPH0947049A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007021655A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Univ Of Electro-Communications | 自走ロボット |
| KR20220096514A (ko) * | 2020-12-31 | 2022-07-07 | 한국항공대학교산학협력단 | 형상 기억 합금을 이용한 선형 작동기 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19971202 |