JPH1080164A - 電気機械変換素子を使用した回転型駆動装置 - Google Patents
電気機械変換素子を使用した回転型駆動装置Info
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- JPH1080164A JPH1080164A JP8250904A JP25090496A JPH1080164A JP H1080164 A JPH1080164 A JP H1080164A JP 8250904 A JP8250904 A JP 8250904A JP 25090496 A JP25090496 A JP 25090496A JP H1080164 A JPH1080164 A JP H1080164A
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 部品点数が少なく、組み立ての容易な電気機
械変換素子を使用した回転型駆動装置を提供する。 【解決手段】 図示しないフレ−ムに回転自在に支持さ
れた回転軸１１、回転軸１１と同軸に固定された円筒状
の回転作動子１２、及び回転作動子１２の回転中心（即
ち回転軸１１の軸心）から半径方向に離れた平面上に、
回転作動子１２を挟んで左右対称の位置に配置された圧
電素子振動部１５Ａ及び１５Ｂから構成される。圧電素
子振動部は伸縮変位する圧電素子１６ａ（１６ｂ）と、
その一端に固定されたチツプ１７ａ（１７ｂ）及び他端
に固定された平板状の弾性材からなる支持部材１８ａ
（１８ｂ）から構成される。チツプは、回転作動子の円
筒表面に接近した位置にあり、圧電素子が伸長したとき
チツプが回転作動子の表面に接触し、摩擦力により回転
作動子１２を回転軸１１の回りに回転させる。
械変換素子を使用した回転型駆動装置を提供する。 【解決手段】 図示しないフレ−ムに回転自在に支持さ
れた回転軸１１、回転軸１１と同軸に固定された円筒状
の回転作動子１２、及び回転作動子１２の回転中心（即
ち回転軸１１の軸心）から半径方向に離れた平面上に、
回転作動子１２を挟んで左右対称の位置に配置された圧
電素子振動部１５Ａ及び１５Ｂから構成される。圧電素
子振動部は伸縮変位する圧電素子１６ａ（１６ｂ）と、
その一端に固定されたチツプ１７ａ（１７ｂ）及び他端
に固定された平板状の弾性材からなる支持部材１８ａ
（１８ｂ）から構成される。チツプは、回転作動子の円
筒表面に接近した位置にあり、圧電素子が伸長したとき
チツプが回転作動子の表面に接触し、摩擦力により回転
作動子１２を回転軸１１の回りに回転させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は電気機械変換素子
を使用した回転型駆動装置に関する。
を使用した回転型駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】回転型のアクチエ−タとしては、電磁モ
−タが広く使用されており、最近は小型で高速回転型の
ものが広く使用されている。一方、この種のアクチエ−
タを使用する各種の装置では精密な位置制御や高い分解
能、即ち回転角の精密な制御が要求されるため、従来は
電磁モ−タに減速機構を組み合わせて対応してきた。
−タが広く使用されており、最近は小型で高速回転型の
ものが広く使用されている。一方、この種のアクチエ−
タを使用する各種の装置では精密な位置制御や高い分解
能、即ち回転角の精密な制御が要求されるため、従来は
電磁モ−タに減速機構を組み合わせて対応してきた。
【０００３】しかしながら、減速機構を使用するとき
は、装置が大型になるばかりでなく、減速機構を構成す
る歯車のバツクラツシユなどにより回転角を精密に制御
することは実際上困難であつた。
は、装置が大型になるばかりでなく、減速機構を構成す
る歯車のバツクラツシユなどにより回転角を精密に制御
することは実際上困難であつた。
【０００４】この課題を解決する手段として、本出願人
は電気機械変換素子に伸縮変位を発生させ、その伸縮変
位を駆動部材に伝達し、駆動部材に摩擦結合した移動部
材を介して被駆動部材を移動させるように構成した直進
型アクチエ−タや、回転型アクチエ−タを提案してきた
（特開平６−２６１５５９号公報参照）。
は電気機械変換素子に伸縮変位を発生させ、その伸縮変
位を駆動部材に伝達し、駆動部材に摩擦結合した移動部
材を介して被駆動部材を移動させるように構成した直進
型アクチエ−タや、回転型アクチエ−タを提案してきた
（特開平６−２６１５５９号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した電気機械変換
素子を使用したアクチエ−タは、電気機械変換素子に発
生させた伸縮変位を駆動部材に伝達し、駆動部材に摩擦
結合した移動部材を介して被駆動部材を移動させる構成
であるから、小型で安定した駆動性能を有するにして
も、部品点数が多く組み立てに手数がかかるため、さら
に部品点数が少なく、組み立てが容易な回転型アクチエ
−タが求められていた。この発明は上記課題を解決する
ことを目的とするものである。
素子を使用したアクチエ−タは、電気機械変換素子に発
生させた伸縮変位を駆動部材に伝達し、駆動部材に摩擦
結合した移動部材を介して被駆動部材を移動させる構成
であるから、小型で安定した駆動性能を有するにして
も、部品点数が多く組み立てに手数がかかるため、さら
に部品点数が少なく、組み立てが容易な回転型アクチエ
−タが求められていた。この発明は上記課題を解決する
ことを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するもので、伸縮方向の先端に作用部材が設けられた
伸縮変位する電気機械変換素子と、回転自在に支持され
た円筒状の回転作動子とを備え、前記電気機械変換素子
に設けられた作用部材は、前記回転作動子の回転中心か
ら半径方向に離れた平面上で前記回転作動子の円筒表面
に接触可能な位置に配置され、前記作用部材は電気機械
変換素子の伸び変位により前記回転作動子の円筒表面に
接触して回転作動子を前記伸び方向に押圧して回転させ
ることを特徴とする。
決するもので、伸縮方向の先端に作用部材が設けられた
伸縮変位する電気機械変換素子と、回転自在に支持され
た円筒状の回転作動子とを備え、前記電気機械変換素子
に設けられた作用部材は、前記回転作動子の回転中心か
ら半径方向に離れた平面上で前記回転作動子の円筒表面
に接触可能な位置に配置され、前記作用部材は電気機械
変換素子の伸び変位により前記回転作動子の円筒表面に
接触して回転作動子を前記伸び方向に押圧して回転させ
ることを特徴とする。
【０００７】そして、前記電気機械変換素子及び作用部
材は、前記回転作動子の回転中心から半径方向に離れた
平面上で、前記回転作動子に対して左右対称に複数組配
置することで、任意の回転方向に回転させることができ
る。
材は、前記回転作動子の回転中心から半径方向に離れた
平面上で、前記回転作動子に対して左右対称に複数組配
置することで、任意の回転方向に回転させることができ
る。
【０００８】また、前記電気機械変換素子及び作用部材
は、可撓性の支持部材により支持するとよい。
は、可撓性の支持部材により支持するとよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１及び図２を参照して説明す
る。回転型アクチエ−タ１は、円筒形のフレ−ム１３に
回転自在に支持された回転軸１１、回転軸１１と同軸に
固定された円筒状の回転作動子１２、及び回転作動子１
２の回転中心（即ち回転軸１１の軸心）から半径方向に
離れた平面上に、回転作動子１２を挟んで左右対称の位
置に配置された圧電素子振動部１５Ａ及び１５Ｂから構
成される。
る。回転型アクチエ−タ１は、円筒形のフレ−ム１３に
回転自在に支持された回転軸１１、回転軸１１と同軸に
固定された円筒状の回転作動子１２、及び回転作動子１
２の回転中心（即ち回転軸１１の軸心）から半径方向に
離れた平面上に、回転作動子１２を挟んで左右対称の位
置に配置された圧電素子振動部１５Ａ及び１５Ｂから構
成される。
【００１０】圧電素子振動部１５Ａ及び１５Ｂは、それ
ぞれが複数の素子を積層して構成された厚み方向に伸縮
変位する圧電素子（電気機械変換素子）１６ａ、１６ｂ
と、その一方の端部に固定された剛体からなるチツプ１
７ａ、１７ｂ、及び圧電素子１６ａ、１６ｂの他方の端
部に固定された平板状の弾性材からなる支持部材１８
ａ、１８ｂから構成される。支持部材１８ａ、１８ｂの
他の端部はフレ−ム１３の内壁にねじ止め、接着、その
他適宜の手段で固定される。
ぞれが複数の素子を積層して構成された厚み方向に伸縮
変位する圧電素子（電気機械変換素子）１６ａ、１６ｂ
と、その一方の端部に固定された剛体からなるチツプ１
７ａ、１７ｂ、及び圧電素子１６ａ、１６ｂの他方の端
部に固定された平板状の弾性材からなる支持部材１８
ａ、１８ｂから構成される。支持部材１８ａ、１８ｂの
他の端部はフレ−ム１３の内壁にねじ止め、接着、その
他適宜の手段で固定される。
【００１１】チツプ１７ａ、１７ｂは、回転作動子１２
の回転中心から半径方向に離れた平面上で、回転作動子
１２を挟んで左右対称の位置に、回転作動子の円筒表面
に接近した位置に配置されており、圧電素子１６ａ（１
６ｂ）に伸び変位が生じると、チツプ１７ａ（１７ｂ）
が回転作動子１２の表面に接触し、さらに、回転作動子
１２との間の摩擦力により回転作動子１２を回転軸１１
の回りに回転させるように作用する。
の回転中心から半径方向に離れた平面上で、回転作動子
１２を挟んで左右対称の位置に、回転作動子の円筒表面
に接近した位置に配置されており、圧電素子１６ａ（１
６ｂ）に伸び変位が生じると、チツプ１７ａ（１７ｂ）
が回転作動子１２の表面に接触し、さらに、回転作動子
１２との間の摩擦力により回転作動子１２を回転軸１１
の回りに回転させるように作用する。
【００１２】回転作動子１２を矢印ａ方向に回転させる
場合は、圧電素子振動部１５Ａを作動させ、圧電素子振
動部１５Ｂを休止させる。
場合は、圧電素子振動部１５Ａを作動させ、圧電素子振
動部１５Ｂを休止させる。
【００１３】即ち、今、圧電素子１６ａに電圧を印加し
て伸び変位を生じさせると、チツプ１７ａが回転作動子
１２の表面に接触し、さらに回転作動子１２との間の摩
擦力により回転作動子１２を回転軸１１の回りに矢印ａ
方向に回動させる。このとき、圧電素子１６ａが更に伸
長した場合は、チツプ１７ａが回転作動子１２から離れ
る方向（図２で下方向）に支持部材１８ａが撓むので、
圧電素子１６ａなどが破壊されるおそれはない。
て伸び変位を生じさせると、チツプ１７ａが回転作動子
１２の表面に接触し、さらに回転作動子１２との間の摩
擦力により回転作動子１２を回転軸１１の回りに矢印ａ
方向に回動させる。このとき、圧電素子１６ａが更に伸
長した場合は、チツプ１７ａが回転作動子１２から離れ
る方向（図２で下方向）に支持部材１８ａが撓むので、
圧電素子１６ａなどが破壊されるおそれはない。
【００１４】圧電素子１６ａへの電圧の印加を停止する
と、圧電素子１６ａは初期状態にまで縮むので、チツプ
１７ａは回転作動子１２の表面から離れ、初期状態に戻
る。圧電素子１６ａへの電圧の印加と停止を連続して行
うことにより、回転作動子１２を連続して矢印ａ方向に
回転させることができる。
と、圧電素子１６ａは初期状態にまで縮むので、チツプ
１７ａは回転作動子１２の表面から離れ、初期状態に戻
る。圧電素子１６ａへの電圧の印加と停止を連続して行
うことにより、回転作動子１２を連続して矢印ａ方向に
回転させることができる。
【００１５】回転作動子１２を矢印ａと反対方向に回転
させる場合は、圧電素子振動部１５Ｂを作動させ、圧電
素子振動部１５Ａを休止させることで達成できる。
させる場合は、圧電素子振動部１５Ｂを作動させ、圧電
素子振動部１５Ａを休止させることで達成できる。
【００１６】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
図１はこの発明の電気機械変換素子を使用した回転型ア
クチエ−タの構成を示す斜視図で、円筒状のフレ−ムを
仮想線で示してある。また、図２は回転型アクチエ−タ
をその回転軸の端部側から見た正面図で、フレ−ムは一
部を切り欠いて示してある。
図１はこの発明の電気機械変換素子を使用した回転型ア
クチエ−タの構成を示す斜視図で、円筒状のフレ−ムを
仮想線で示してある。また、図２は回転型アクチエ−タ
をその回転軸の端部側から見た正面図で、フレ−ムは一
部を切り欠いて示してある。
【００１７】以下、図１及び図２を参照して説明する。
回転型アクチエ−タ１は、円筒状のフレ−ム１３に回転
自在に支持された回転軸１１、回転軸１１と同軸に固定
された円筒状の回転作動子１２、及び回転作動子１２の
回転中心（即ち回転軸１１の軸心）から半径方向に離れ
た平面上に、回転作動子１２を挟んで左右対称の位置に
配置された圧電素子振動部１５Ａ及び１５Ｂから構成さ
れる。
回転型アクチエ−タ１は、円筒状のフレ−ム１３に回転
自在に支持された回転軸１１、回転軸１１と同軸に固定
された円筒状の回転作動子１２、及び回転作動子１２の
回転中心（即ち回転軸１１の軸心）から半径方向に離れ
た平面上に、回転作動子１２を挟んで左右対称の位置に
配置された圧電素子振動部１５Ａ及び１５Ｂから構成さ
れる。
【００１８】圧電素子振動部１５Ａ及び１５Ｂは、それ
ぞれが複数の素子を積層して構成された厚み方向に伸縮
変位する圧電素子１６ａ、１６ｂと、その一方の端部に
固定された剛体からなるチツプ１７ａ、１７ｂ、及び圧
電素子１６ａ、１６ｂの他方の端部に固定された平板状
の弾性材からなる支持部材１８ａ、１８ｂから構成され
る。支持部材１８ａ、１８ｂの他の端部はフレ−ム１３
の内壁にねじ止め、接着、その他適宜の手段で固定され
る。
ぞれが複数の素子を積層して構成された厚み方向に伸縮
変位する圧電素子１６ａ、１６ｂと、その一方の端部に
固定された剛体からなるチツプ１７ａ、１７ｂ、及び圧
電素子１６ａ、１６ｂの他方の端部に固定された平板状
の弾性材からなる支持部材１８ａ、１８ｂから構成され
る。支持部材１８ａ、１８ｂの他の端部はフレ−ム１３
の内壁にねじ止め、接着、その他適宜の手段で固定され
る。
【００１９】図２から明らかなように、圧電素子振動部
１５Ａ及び１５Ｂは同一の構成であるが、圧電素子振動
部１５Ａ及び１５Ｂは、回転作動子１２の回転中心から
半径方向に離れた平面上で、回転作動子を挟んで左右対
称の位置に、回転作動子１２の円筒状の表面に接近した
位置に配置されるので、チツプ１７ａの先端とチツプ１
７ｂの先端とは、それぞれ回転作動子１２と比較的広い
面（或いは線）で接触するように回転作動子の外形に合
わせて形成されている。
１５Ａ及び１５Ｂは同一の構成であるが、圧電素子振動
部１５Ａ及び１５Ｂは、回転作動子１２の回転中心から
半径方向に離れた平面上で、回転作動子を挟んで左右対
称の位置に、回転作動子１２の円筒状の表面に接近した
位置に配置されるので、チツプ１７ａの先端とチツプ１
７ｂの先端とは、それぞれ回転作動子１２と比較的広い
面（或いは線）で接触するように回転作動子の外形に合
わせて形成されている。
【００２０】圧電素子１６ａ（１６ｂ）に伸び変位が生
じると、チツプ１７ａ（１７ｂ）が回転作動子１２の表
面に接触し、さらに、回転作動子１２との間の摩擦力に
より回転作動子１２を回転軸１１の回りに回転させるよ
うに作用する。圧電素子１６ａ（或いは１６ｂ）が更に
伸長したときは、チツプ１７ａが回転作動子１２から離
れる方向（図２では下方向）に支持部材１８ａが撓み、
伸びを逃がすように構成されているので、圧電素子１６
ａなどが破壊されるおそれはない。
じると、チツプ１７ａ（１７ｂ）が回転作動子１２の表
面に接触し、さらに、回転作動子１２との間の摩擦力に
より回転作動子１２を回転軸１１の回りに回転させるよ
うに作用する。圧電素子１６ａ（或いは１６ｂ）が更に
伸長したときは、チツプ１７ａが回転作動子１２から離
れる方向（図２では下方向）に支持部材１８ａが撓み、
伸びを逃がすように構成されているので、圧電素子１６
ａなどが破壊されるおそれはない。
【００２１】次に、その動作を図３、図４、図５を参照
して説明する。まず、回転作動子１２を矢印ａ方向に回
転させる場合は、圧電素子振動部１５Ａを作動させ、圧
電素子振動部１５Ｂは休止させるものとする。図３は圧
電素子振動部１５Ａの圧電素子１６に電圧が印加されて
おらず、また圧電素子振動部１５Ｂは休止している状態
を示している。
して説明する。まず、回転作動子１２を矢印ａ方向に回
転させる場合は、圧電素子振動部１５Ａを作動させ、圧
電素子振動部１５Ｂは休止させるものとする。図３は圧
電素子振動部１５Ａの圧電素子１６に電圧が印加されて
おらず、また圧電素子振動部１５Ｂは休止している状態
を示している。
【００２２】圧電素子振動部１５Ａの圧電素子１６ａに
電圧を印加して矢印ｂ方向に伸長させると図４に示す状
態となり、チツプ１７ａが回転作動子１２の表面に接触
し、さらに、回転作動子１２との間の摩擦力により回転
作動子１２は回転軸１１の回りに矢印ａ方向に回動され
る。このとき、圧電素子１６ａが更に伸長した場合は図
５に示す状態となり、支持部材１８ａが下方向に撓む。
電圧を印加して矢印ｂ方向に伸長させると図４に示す状
態となり、チツプ１７ａが回転作動子１２の表面に接触
し、さらに、回転作動子１２との間の摩擦力により回転
作動子１２は回転軸１１の回りに矢印ａ方向に回動され
る。このとき、圧電素子１６ａが更に伸長した場合は図
５に示す状態となり、支持部材１８ａが下方向に撓む。
【００２３】支持部材１８ａが下方向に撓むタイミング
に合わせて圧電素子１６ａへの電圧の印加を停止する
と、圧電素子１６ａは縮み初期状態に戻るので、チツプ
１７ａは回転作動子１２の表面から離れ、図３に示す状
態に戻る。圧電素子１６ａへの電圧の印加と停止を連続
して行うことにより、回転作動子１２を連続して矢印ａ
方向に回転させることができる。
に合わせて圧電素子１６ａへの電圧の印加を停止する
と、圧電素子１６ａは縮み初期状態に戻るので、チツプ
１７ａは回転作動子１２の表面から離れ、図３に示す状
態に戻る。圧電素子１６ａへの電圧の印加と停止を連続
して行うことにより、回転作動子１２を連続して矢印ａ
方向に回転させることができる。
【００２４】回転作動子１２を矢印ａと反対方向に回転
させる場合は、圧電素子振動部１５Ｂを作動させ、圧電
素子振動部１５Ａを休止させることで達成できる。その
動作は前記した圧電素子振動部１５Ａによる回転作動子
１２の回転動作と同様であるから説明を省略する。
させる場合は、圧電素子振動部１５Ｂを作動させ、圧電
素子振動部１５Ａを休止させることで達成できる。その
動作は前記した圧電素子振動部１５Ａによる回転作動子
１２の回転動作と同様であるから説明を省略する。
【００２５】図６は、圧電素子振動部１５Ａ及び１５Ｂ
の圧電素子１６ａ、１６ｂへ同時に電圧を印加した状態
を示すもので、この場合は、圧電素子１６ａは矢印ｂ方
向に伸長し、圧電素子１６ｂは矢印ｃ方向に伸長するか
ら、チツプ１７ａと１７ｂとが同時に回転作動子１２へ
接触し、回転作動子１２の右左いずれの方向の回転も制
動される。
の圧電素子１６ａ、１６ｂへ同時に電圧を印加した状態
を示すもので、この場合は、圧電素子１６ａは矢印ｂ方
向に伸長し、圧電素子１６ｂは矢印ｃ方向に伸長するか
ら、チツプ１７ａと１７ｂとが同時に回転作動子１２へ
接触し、回転作動子１２の右左いずれの方向の回転も制
動される。
【００２６】図７は、この発明の第２実施例の直線移動
機構の断面図を示すものである。第２実施例は前記した
第１実施例の回転型アクチエ−タを応用した直線移動機
構であつて、スライダ２０はフレ−ム２１により直線移
動可能に支持されており、スライダ２０の表面に前記し
た第１実施例の回転型アクチエ−タの回転作動子１２を
摩擦接触させ、回転作動子１２の回転運動をスライダ２
０に伝達し、スライダ２０を直線移動させるように構成
したものである。この場合、スライダ２０とフレ−ム２
１との間の摩擦係数が小さくなるようにし、またスライ
ダ２０と回転作動子１２との間の摩擦係数が大きくなる
ように表面を仕上げて置くとよい。
機構の断面図を示すものである。第２実施例は前記した
第１実施例の回転型アクチエ−タを応用した直線移動機
構であつて、スライダ２０はフレ−ム２１により直線移
動可能に支持されており、スライダ２０の表面に前記し
た第１実施例の回転型アクチエ−タの回転作動子１２を
摩擦接触させ、回転作動子１２の回転運動をスライダ２
０に伝達し、スライダ２０を直線移動させるように構成
したものである。この場合、スライダ２０とフレ−ム２
１との間の摩擦係数が小さくなるようにし、またスライ
ダ２０と回転作動子１２との間の摩擦係数が大きくなる
ように表面を仕上げて置くとよい。
【００２７】この実施例では、スライダ２０に回転作動
子１２を直接摩擦接触させているが、回転円板１３をス
ライダ２０に摩擦接触させるように構成してもよいこと
は言うまでもない。
子１２を直接摩擦接触させているが、回転円板１３をス
ライダ２０に摩擦接触させるように構成してもよいこと
は言うまでもない。
【００２８】図８は、前記した回転型アクチエ−タの圧
電素子の駆動回路であり、ＣＰＵ３１と増幅器３２、３
３から構成され、増幅器３２、３３にはそれぞれ圧電素
子１６ａ、１６ｂが接続される。ＣＰＵ３１は外部から
回転作動指令信号が入力されたときは、指令された回転
方向に応じて増幅器３２、３３のいずれかを選択して駆
動し、圧電素子１６ａ或いは１６ｂに駆動電圧を印加す
る。また、ＣＰＵ３１は外部から回転作動子１２の制動
指令信号が入力されたときは、増幅器３２及び３３を同
時に駆動し、圧電素子１６ａ及び１６ｂに駆動電圧を印
加する。
電素子の駆動回路であり、ＣＰＵ３１と増幅器３２、３
３から構成され、増幅器３２、３３にはそれぞれ圧電素
子１６ａ、１６ｂが接続される。ＣＰＵ３１は外部から
回転作動指令信号が入力されたときは、指令された回転
方向に応じて増幅器３２、３３のいずれかを選択して駆
動し、圧電素子１６ａ或いは１６ｂに駆動電圧を印加す
る。また、ＣＰＵ３１は外部から回転作動子１２の制動
指令信号が入力されたときは、増幅器３２及び３３を同
時に駆動し、圧電素子１６ａ及び１６ｂに駆動電圧を印
加する。
【００２９】図９は、図８に示す圧電素子駆動回路にお
ける増幅器３２、３３の回路の一例で、３個のトランジ
スタＴｒ1 、Ｔｒ2 、Ｔｒ3 と、インバ−タＩｎ、およ
び抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 から構成される。ＣＰＵ３１か
ら信号“Ｈ”が出力されると、トランジスタＴｒ1 、Ｔ
ｒ2 がＯＮ、Ｔｒ3 がＯＦＦとなり、圧電素子１６ａ
（１６ｂ）の端子には電圧Ｖa （＝ＶH ）が印加され、
圧電素子は伸び変位を生ずる。また、ＣＰＵ３１から信
号“Ｌ”が出力されると、トランジスタＴｒ1 、Ｔｒ2
がＯＦＦ、Ｔｒ3 がＯＮとなり、圧電素子１６ａ（１６
ｂ）の端子は接地され（電圧Ｖa ＝０）、電圧の印加が
停止されるので圧電素子は縮み、初期状態に戻る。
ける増幅器３２、３３の回路の一例で、３個のトランジ
スタＴｒ1 、Ｔｒ2 、Ｔｒ3 と、インバ−タＩｎ、およ
び抵抗Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 から構成される。ＣＰＵ３１か
ら信号“Ｈ”が出力されると、トランジスタＴｒ1 、Ｔ
ｒ2 がＯＮ、Ｔｒ3 がＯＦＦとなり、圧電素子１６ａ
（１６ｂ）の端子には電圧Ｖa （＝ＶH ）が印加され、
圧電素子は伸び変位を生ずる。また、ＣＰＵ３１から信
号“Ｌ”が出力されると、トランジスタＴｒ1 、Ｔｒ2
がＯＦＦ、Ｔｒ3 がＯＮとなり、圧電素子１６ａ（１６
ｂ）の端子は接地され（電圧Ｖa ＝０）、電圧の印加が
停止されるので圧電素子は縮み、初期状態に戻る。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の電気機
械変換素子を使用した回転型駆動装置は、先端に作用部
材が設けられた伸縮変位する圧電素子と、円筒状の回転
作動子とからなり、電気機械変換素子に伸び変位が生じ
たとき作用部材が回転作動子に摩擦接触して回転作動子
を回転させるものであるから、構成する部品点数が少な
く組み立てが容易であり、また、電気機械変換素子の変
位を直接回転作動子に伝達するから駆動効率が高く、信
頼性の高い回転型アクチエ−タを提供することができ
る。
械変換素子を使用した回転型駆動装置は、先端に作用部
材が設けられた伸縮変位する圧電素子と、円筒状の回転
作動子とからなり、電気機械変換素子に伸び変位が生じ
たとき作用部材が回転作動子に摩擦接触して回転作動子
を回転させるものであるから、構成する部品点数が少な
く組み立てが容易であり、また、電気機械変換素子の変
位を直接回転作動子に伝達するから駆動効率が高く、信
頼性の高い回転型アクチエ−タを提供することができ
る。
【図１】この発明による回転型アクチエ−タの構成を説
明する斜視図。
明する斜視図。
【図２】図１に示す回転型アクチエ−タの正面図。
【図３】図１に示す回転型アクチエ−タの動作を説明す
る正面図（その１）。
る正面図（その１）。
【図４】図１に示す回転型アクチエ−タの動作を説明す
る正面図（その２）。
る正面図（その２）。
【図５】図１に示す回転型アクチエ−タの動作を説明す
る正面図（その３）。
る正面図（その３）。
【図６】図１に示す回転型アクチエ−タの制動動作を説
明する正面図。
明する正面図。
【図７】回転型アクチエ−タの第２実施例の構成を説明
する断面図。
する断面図。
【図８】回転型アクチエ−タの駆動回路のブロツク図。
【図９】図８に示す駆動回路の増幅器回路の一例を示す
回路図。
回路図。
１ 回転型アクチエ−タ １１ 回転軸 １２ 回転作動子 １５Ａ、１５Ｂ 圧電素子振動部 １６ａ、１６ｂ 圧電素子 １７ａ、１７ｂ チツプ １８ａ、１８ｂ 支持部材
Claims (3)
- 【請求項１】 伸縮方向の先端に作用部材が設けられた
伸縮変位する電気機械変換素子と、 回転自在に支持された円筒状の回転作動子とを備え、 前記電気機械変換素子に設けられた作用部材は、前記回
転作動子の回転中心から半径方向に離れた平面上で前記
回転作動子の円筒表面に接触可能な位置に配置され、前
記作用部材は電気機械変換素子の伸び変位により前記回
転作動子の円筒表面に接触して回転作動子を前記伸び方
向に押圧して回転させることを特徴とする電気機械変換
素子を使用した回転型駆動装置。 - 【請求項２】 前記電気機械変換素子及び作用部材は、
前記回転作動子の回転中心から半径方向に離れた平面上
で、前記回転作動子に対して左右対称に複数組配置され
ることを特徴とする請求項１記載の電気機械変換素子を
使用した回転型駆動装置。 - 【請求項３】 前記電気機械変換素子及び作用部材は、
可撓性の支持部材により支持されることを特徴とする請
求項１記載の電気機械変換素子を使用した回転型駆動装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8250904A JPH1080164A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 電気機械変換素子を使用した回転型駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8250904A JPH1080164A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 電気機械変換素子を使用した回転型駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1080164A true JPH1080164A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=17214765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8250904A Pending JPH1080164A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 電気機械変換素子を使用した回転型駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1080164A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001076056A3 (en) * | 2000-04-03 | 2002-04-18 | Technology Commercialization | Piezoelectric motor and a disk drive using same |
| US7116037B2 (en) | 2002-06-14 | 2006-10-03 | Seiko Epson Corporation | Rotary drive device |
| WO2006052799A3 (en) * | 2004-11-05 | 2007-03-01 | Lockheed Corp | Longitudinally driven slotted cylinder transducer |
| KR100756223B1 (ko) | 2006-06-22 | 2007-09-06 | 전자부품연구원 | 미소변위 회전구동장치 |
| CN105846719A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-08-10 | 吉林大学 | 一种变阻尼压电驱动器 |
| JP2020022360A (ja) * | 2019-10-16 | 2020-02-06 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電駆動装置及びその駆動方法、ロボット及びその駆動法 |
-
1996
- 1996-09-03 JP JP8250904A patent/JPH1080164A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001076056A3 (en) * | 2000-04-03 | 2002-04-18 | Technology Commercialization | Piezoelectric motor and a disk drive using same |
| US7116037B2 (en) | 2002-06-14 | 2006-10-03 | Seiko Epson Corporation | Rotary drive device |
| WO2006052799A3 (en) * | 2004-11-05 | 2007-03-01 | Lockheed Corp | Longitudinally driven slotted cylinder transducer |
| GB2434709A (en) * | 2004-11-05 | 2007-08-01 | Lockheed Corp | Longitudinally driven slotted cylinder transducer |
| US7466066B2 (en) | 2004-11-05 | 2008-12-16 | Lockheed Martin Corporation | Longitudinally driven slotted cylinder transducer |
| GB2434709B (en) * | 2004-11-05 | 2009-09-09 | Lockheed Corp | Longitudinally driven slotted cylinder transducer |
| US7679266B2 (en) | 2004-11-05 | 2010-03-16 | Lockheed Martin Corporation | Longitudinally driven slotted cylinder transducer |
| KR100756223B1 (ko) | 2006-06-22 | 2007-09-06 | 전자부품연구원 | 미소변위 회전구동장치 |
| CN105846719A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-08-10 | 吉林大学 | 一种变阻尼压电驱动器 |
| CN105846719B (zh) * | 2016-06-12 | 2017-10-10 | 吉林大学 | 一种变阻尼压电驱动器 |
| JP2020022360A (ja) * | 2019-10-16 | 2020-02-06 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電駆動装置及びその駆動方法、ロボット及びその駆動法 |
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