JPH11280932A - Drive - Google Patents

Drive

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JPH11280932A
JPH11280932A JP10085773A JP8577398A JPH11280932A JP H11280932 A JPH11280932 A JP H11280932A JP 10085773 A JP10085773 A JP 10085773A JP 8577398 A JP8577398 A JP 8577398A JP H11280932 A JPH11280932 A JP H11280932A
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JP
Japan
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piezoelectric element
thermal expansion
support
coefficient
base surface
Prior art date
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Application number
JP10085773A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazumasa Asumi
一将 阿隅
Mutsuo Munekata
睦夫 宗片
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Taiheiyo Cement Corp
Original Assignee
Taiheiyo Cement Corp
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Publication date
Application filed by Taiheiyo Cement Corp filed Critical Taiheiyo Cement Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive device to which defective operation hardly occurs even when the device is used in a state to be exposed to a high temperature and which has excellent reliability. SOLUTION: A drive device comprises a piezoelectric element part 1 deformed through operation of an electric field and generating a drive force; an output part 2 coupled to one end side of the piezoelectric part 1; and a carrier 3 to support the piezoelectric element part 1. When the piezoelectric element part 1 is thermally expanded, through thermal expansion of a carrier 3, the piezoelectric element part 1 is moved to offset a thermal expansion amount of the piezoelectric element part 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、光路調整
装置や流体の流量調整装置(流量調整バルブ)等に使用
される超精密位置決め用の駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving device for ultra-precision positioning used in, for example, an optical path adjusting device or a fluid flow adjusting device (flow adjusting valve).

【0002】[0002]

【発明が解決しようとする課題】近年、ミクロンオーダ
ー以下の超精密位置決め技術が、多種多様な分野で求め
られている。そして、こうした超精密位置決め技術に欠
かすことのできないものとして、圧電素子を用いた駆動
装置が注目を浴びている。すなわち、この駆動装置を用
いることで、従来は不可能とされていた超精密位置決め
が可能となり、その結果、光路の微調整や流量の微調整
つまりバルブの開閉が、圧電素子を用いた駆動装置で行
われるようになって来ている。
In recent years, ultra-precision positioning technology on the order of microns or less has been demanded in various fields. A driving device using a piezoelectric element has attracted attention as an indispensable element of such ultra-precision positioning technology. That is, by using this driving device, ultra-precision positioning, which has been impossible in the past, can be performed. As a result, fine adjustment of the optical path and fine adjustment of the flow rate, that is, opening and closing of the valve, can be performed by a driving device using a piezoelectric element. It's coming to be done in.

【0003】ここで、図8に、上記駆動装置を利用した
光路調整装置の概略構造を示す。同図から判るように、
この光路調整装置は、基盤31に取り付けられた支持体
32、この支持体32に収納された積層型の圧電素子部
33、基盤31の開口31aから突出するよう設けられ
た出力部34、及びこの出力部34に連結された反射部
35からなる。そして、電圧を印加して圧電素子部33
を動作させることで、反射部35の突出量を変化させ、
光路を微調整するようになっている。なお、本光路調整
装置では、支持体32、圧電素子部33、及び出力部3
4から駆動装置が形成されている。
Here, FIG. 8 shows a schematic structure of an optical path adjusting device using the above driving device. As you can see from the figure,
The optical path adjusting device includes a support 32 attached to a base 31, a laminated piezoelectric element unit 33 housed in the support 32, an output unit 34 provided to project from an opening 31 a of the base 31, and It comprises a reflection unit 35 connected to the output unit 34. Then, a voltage is applied to the piezoelectric element unit 33.
Is operated to change the amount of projection of the reflecting portion 35,
The optical path is finely adjusted. In this optical path adjusting device, the support 32, the piezoelectric element 33, and the output unit 3
4 form a driving device.

【0004】一方、図9には、同じく上記駆動装置を利
用した流量調整装置の概略構成を示す。この流量調整装
置にあっても、基本的に、上述した光路調整装置と同じ
構造を有している。すなわち、同図から判るように、こ
の流量調整装置は、管41に取り付けられた支持体4
2、この支持体42に収納された圧電素子部43、及び
管41の開口41aから突出するよう設けられた出力部
(弁体)44からなる。そして、電圧を印加して圧電素
子部43を動作させることで、出力部44の突出量(絶
対位置)を変化させ、流量を微調整するようになってい
る。なお、本流量調整装置では、支持体42、圧電素子
部43、及び出力部44から駆動装置が形成されてい
る。
On the other hand, FIG. 9 shows a schematic configuration of a flow control device using the above-mentioned drive device. This flow rate adjusting device also has basically the same structure as the above-described optical path adjusting device. That is, as can be seen from FIG.
2, a piezoelectric element portion 43 housed in the support 42 and an output portion (valve) 44 provided to protrude from the opening 41a of the tube 41. Then, by applying a voltage to operate the piezoelectric element section 43, the protrusion amount (absolute position) of the output section 44 is changed, and the flow rate is finely adjusted. In the flow rate adjusting device, a driving device is formed by the support 42, the piezoelectric element 43, and the output unit 44.

【0005】さて、上記のごとく光路調整装置や流量調
整装置に利用されている駆動装置にも、改善を必要とす
る点が存在することが判ってきた。すなわち、近年、用
途が飛躍的に拡大するに伴い、この圧電素子を用いた駆
動装置を高温(80〜100℃)にさらされる状況下で
使用することも増えている。ところが、こうした状況下
で使用した場合、駆動装置は動作不良を起こすことがあ
った。つまり、光路調整装置にあっては光路を、また、
流量調整装置にあっては流量を高精度に調整できなくな
ることがあった。
[0005] As described above, it has been found that there is a need for improvement in a drive device used in an optical path adjustment device or a flow rate adjustment device. That is, in recent years, as the applications have been dramatically expanded, a driving device using this piezoelectric element has been increasingly used in a situation where it is exposed to a high temperature (80 to 100 ° C.). However, when used in such a situation, the driving device sometimes malfunctions. In other words, in the optical path adjusting device, the optical path,
In the flow rate adjusting device, the flow rate cannot be adjusted with high accuracy.

【0006】したがって、本発明は、高温にさらされる
状況下で使用した場合でも動作不良の起きにくい信頼性
に優れた駆動装置の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a highly reliable drive device which is less likely to malfunction even when used under a condition exposed to high temperatures.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決すべく
鋭意研究を推し進めた結果、本発明者は、駆動装置の動
作不良が発生する原因を突き止めるに至った。その発生
原因とは、次のようなものである。すなわち、圧電素子
を用いた駆動装置は常温付近(20〜30℃)での使用
を前提としている。ところで、圧電素子における電圧を
印加した際の変形量は、それが超精密位置決めに利用さ
れていることからも窺い知れるように、極めて僅かであ
る。したがって、高温にさらされた際には、圧電素子や
それを収納する支持体の熱膨張量が無視できなくなり、
駆動装置は意図したとおりに機能しなくなる。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found the cause of the malfunction of the drive device. The cause of the occurrence is as follows. That is, it is assumed that the driving device using the piezoelectric element is used near normal temperature (20 to 30 ° C.). The amount of deformation of the piezoelectric element when a voltage is applied is extremely small, as can be seen from the fact that it is used for ultra-precision positioning. Therefore, when exposed to high temperatures, the amount of thermal expansion of the piezoelectric element and the support that houses it cannot be ignored,
The drive will not function as intended.

【0008】以下、流量調整装置の場合を例に挙げて、
動作不良が引き起こされる理由を更に具体的に説明す
る。図9の流量調整装置の場合、高温にさらされると、
圧電素子部43と支持体42とは共に熱膨張する。とこ
ろが、一般に、後者の方が前者より熱膨張率が大きいた
め、圧電素子部43の上端位置は、本来あるべき所より
も下方に移動する。この絶対位置の誤差は、数十μm程
度の変形量しか持たない圧電素子部43にとって無視で
きるものではなく、実際、その状態で圧電素子部43を
動作させても出力部44は流路を閉鎖できない。一方、
例外的ではあるが、この逆、すなわち圧電素子部43の
方が支持体42よりも熱膨張率が大きいこともある。こ
の場合には流路を閉鎖する意図がないにもかかわらず、
出力部44がそれを完全に閉鎖してしまう状況が起こり
得る。あるいは、出力部44が完全に降下しないため、
流量の最大値が減少することになる。
Hereinafter, the case of a flow control device will be described as an example.
The reason why the malfunction is caused will be described more specifically. In the case of the flow control device of FIG. 9, when exposed to high temperatures,
Both the piezoelectric element portion 43 and the support 42 thermally expand. However, in general, since the latter has a larger coefficient of thermal expansion than the former, the upper end position of the piezoelectric element portion 43 moves downward from where it should be. This absolute position error is not negligible for the piezoelectric element unit 43 having a deformation amount of only about several tens of μm. In fact, even if the piezoelectric element unit 43 is operated in that state, the output unit 44 closes the flow path. Can not. on the other hand,
In exceptional cases, the opposite, that is, the piezoelectric element portion 43 may have a larger coefficient of thermal expansion than the support 42. In this case, despite no intention of closing the flow path,
A situation can arise in which the output 44 completely closes it. Alternatively, since the output unit 44 does not completely descend,
The maximum value of the flow rate will decrease.

【0009】こうした点を踏まえて更なる研究を推し進
めた結果、本発明者は、駆動装置が高温にさらされ場合
に、その圧電素子部と支持体とが同量だけ熱膨張するよ
う構成すれば、上述した課題を解決できるであろうとの
結論に到達した。すなわち、圧電素子部と支持体とが同
量だけ熱膨張するようになっていれば、圧電素子部の伸
長に伴う出力部の上昇と、支持体(特にその側壁面部)
の伸長に伴う出力部の降下とが相殺され、高温にさらさ
れているにもかかわらず、駆動装置は、常温付近で使用
された時と同様に機能する。この結果、出力部(弁体)
の挙動は完全に意図したとおりのものとなり、動作不良
が起きない。つまり、優れた信頼性が得られ、広い温度
範囲での使用が可能となる。
As a result of further research based on these points, the present inventor has found that when the driving device is exposed to a high temperature, the piezoelectric element portion and the support are thermally expanded by the same amount. Have reached the conclusion that the above-mentioned problems will be solved. That is, if the piezoelectric element portion and the support are thermally expanded by the same amount, the output portion rises due to the extension of the piezoelectric element portion and the support (particularly, the side wall portion).
In spite of the high temperature, the drive functions as if it were used near room temperature, despite the offset of the output due to the extension of the drive. As a result, the output section (valve element)
Behaves exactly as intended and no malfunctions occur. That is, excellent reliability can be obtained, and it can be used in a wide temperature range.

【0010】本発明は、こうした知見に基づいてなされ
たものであり、上記の課題は、電界の作用によって変形
し、駆動力を発生する圧電素子部と、この圧電素子部の
一端側に連結された出力部と、前記圧電素子部を支持す
る支持体とを具備してなる駆動装置であって、前記圧電
素子部が熱膨張した際には、前記支持体の熱膨張によ
り、前記圧電素子部が、この圧電素子部の熱膨張量を相
殺するように移動するよう構成されてなることを特徴と
する駆動装置によって解決される。
The present invention has been made based on such knowledge, and the above-mentioned problem has been solved. The above-mentioned problem is caused by a piezoelectric element which is deformed by the action of an electric field and generates a driving force, and is connected to one end of the piezoelectric element. And a support for supporting the piezoelectric element section, wherein when the piezoelectric element section thermally expands, the piezoelectric element section is thermally expanded by the support body. However, this problem is solved by a driving device which is configured to move so as to offset the thermal expansion amount of the piezoelectric element portion.

【0011】なお、本発明の駆動装置にあっては、支持
体を、圧電素子部の熱膨張率と同じ熱膨張率を有する材
料から構成することができる。また、支持体を、圧電素
子部の他端側が取り付けられる基底面部と、この基底面
部と設置対象との間に位置する側壁面部とを備えた構成
とし、前記側壁面部を互いに熱膨張率の異なる材料から
構成された複数の部分からなるものとしてもよい。この
場合には、互いに熱膨張率の異なる材料を、一方が圧電
素子部の熱膨張率よりも熱膨張率の小さい材料とし、か
つ、他方が前記圧電素子部の熱膨張率よりも熱膨張率の
大きい材料とすることができる。あるいは、互いに熱膨
張率の異なる材料を、全て圧電素子部の熱膨張率よりも
熱膨張率の大きい材料としてもよい。
In the driving device according to the present invention, the support may be made of a material having the same coefficient of thermal expansion as that of the piezoelectric element. Further, the support has a base surface portion to which the other end side of the piezoelectric element portion is attached, and a side wall surface portion located between the base surface portion and the installation target, and the side wall surface portions have different coefficients of thermal expansion from each other. It may be composed of a plurality of parts made of a material. In this case, one of the materials having a different coefficient of thermal expansion from the other is a material having a smaller coefficient of thermal expansion than the coefficient of thermal expansion of the piezoelectric element portion, and the other is a material having a smaller coefficient of thermal expansion than the coefficient of thermal expansion of the piezoelectric element portion. Large material. Alternatively, materials having different thermal expansion coefficients from each other may all be materials having a higher thermal expansion coefficient than the thermal expansion coefficient of the piezoelectric element portion.

【0012】更には、支持体を、基底面部および、この
基底面部と設置対象との間に位置する側壁面部からなる
ケース部と、前記基底面部と圧電素子部との間に介在さ
せた、前記ケース部の熱膨張率とは異なる熱膨張率を有
する材料から構成された台座部とからなるものとしても
よい。一方、上記の課題は、電界の作用によって変形
し、駆動力を発生する圧電素子部と、この圧電素子部の
一端側に連結された出力部と、前記圧電素子部を収納・
支持する支持体とを具備してなる駆動装置であって、前
記支持体は、前記圧電素子部の他端側が取り付けられる
基底面部と、この基底面部を前記出力部の変位方向に沿
って移動可能に支持する側壁面部と、前記基底面部を前
記出力部の変位方向に沿って移動させる基底面部移動機
構とからなり、前記圧電素子部が熱膨張した際には、前
記基底面部移動機構の作動および前記支持体の側壁面部
における前記出力部の変位方向に沿った熱膨張により前
記圧電素子部が移動し、前記出力部の変位方向に沿った
前記圧電素子部の熱膨張量を相殺するよう構成されてな
ることを特徴とする駆動装置によっても解決される。
Further, a support is interposed between the base and the piezoelectric element, and a case comprising a base and a side wall located between the base and the installation object. The pedestal portion may be made of a material having a thermal expansion coefficient different from that of the case portion. On the other hand, the above-described problem is caused by a piezoelectric element portion that is deformed by the action of an electric field and generates a driving force, an output portion connected to one end of the piezoelectric element portion, and a housing for accommodating the piezoelectric element portion.
A driving device comprising: a support for supporting the base, wherein the support is movable along a displacement direction of the output unit, the base being a bottom surface to which the other end of the piezoelectric element is attached. And a base surface moving mechanism for moving the base surface along the direction of displacement of the output portion.When the piezoelectric element thermally expands, the operation of the base surface moving mechanism and The piezoelectric element portion is moved by thermal expansion of the side wall surface portion of the support in the displacement direction of the output portion, and is configured to offset a thermal expansion amount of the piezoelectric element portion in the displacement direction of the output portion. The invention is also solved by a driving device characterized by the following.

【0013】そして、この駆動装置にあっては、基底面
部移動機構を、一端側が側壁面部に対して回動可能に連
結され、かつ、他端側が基底面部に当接するよう対向配
置された第1のアーム部および第2のアーム部と、この
第1のアーム部と第2のアーム部とを連結し、かつ、圧
電素子部が熱膨張した際に伸長して、前記第1のアーム
部および第2のアーム部を互いに逆方向に回動させる連
結横材とを具備してなるものとし、前記第1のアーム部
および第2のアーム部の回動によって、前記基底面部を
出力部の変位方向に沿って移動させるよう構成できる。
[0013] In this drive device, the basal plane moving mechanism has a first end rotatably connected to the side wall and a second end opposed to the basal plane so that the other end contacts the basal plane. And the first arm portion and the second arm portion are connected to each other, and the first and second arm portions extend when the piezoelectric element portion thermally expands. A connecting cross member for rotating the second arm in opposite directions; and displacing the base surface by the rotation of the first arm and the second arm. It can be configured to move along a direction.

【0014】なお、本発明で言うところの圧電素子と
は、電歪素子をも意味する。すなわち一般には、相転移
温度(キュリー点)が使用温度(通常、室温)よりも十
分に高いものを圧電素子と呼び、他方、キュリー点が常
温近傍あるいはそれ以下のものを電歪素子と呼んでい
る。しかし、ここでは、圧電素子という用語を、電歪素
子をも含むものとして用いている。
The term "piezoelectric element" used in the present invention also means an electrostrictive element. That is, in general, those having a phase transition temperature (Curie point) sufficiently higher than the operating temperature (normally, room temperature) are called piezoelectric elements, and those having a Curie point near room temperature or lower are called electrostrictive elements. I have. However, the term piezoelectric element is used herein to include an electrostrictive element.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下で本発明の第1実施形態とし
て説明する駆動装置は、電界の作用によって変形し、駆
動力を発生する圧電素子部と、この圧電素子部の一端側
に連結された出力部と、前記圧電素子部を収納し、この
圧電素子部をそれが設置対象と所定の位置関係をなすよ
う支持する支持体とを具備してなるものであって、前記
圧電素子部が熱膨張した際には、前記支持体の熱膨張に
より、前記圧電素子部が、この圧電素子部の熱膨張量を
相殺するように移動するよう構成されている。そして、
特に本実施形態では、支持体を圧電素子部の熱膨張率と
同じ熱膨張率を有する材料から構成している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A driving device, which will be described below as a first embodiment of the present invention, includes a piezoelectric element portion which is deformed by the action of an electric field and generates a driving force, and is connected to one end of the piezoelectric element portion. And a support that houses the piezoelectric element section and supports the piezoelectric element section so that it has a predetermined positional relationship with an installation target, wherein the piezoelectric element section is When the thermal expansion occurs, the piezoelectric element moves due to the thermal expansion of the support so as to offset the thermal expansion of the piezoelectric element. And
In particular, in this embodiment, the support is made of a material having the same coefficient of thermal expansion as that of the piezoelectric element.

【0016】続いて、図1を用いて本発明の第1実施形
態を更に具体的に説明する。なお、図1は本実施形態の
駆動装置を利用した流量調整装置の概略断面図である。
同図から判るように、本実施形態の駆動装置は、概し
て、圧電素子部1、出力部(弁体)2、そして支持体3
からなる。特に、ここでは出力部2を弁体として機能さ
せているので、流体が移動する管4の途中に取り付けら
れた駆動装置は、流量調整装置としての役割を果たす。
Next, the first embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic sectional view of a flow rate adjusting device using the driving device of the present embodiment.
As can be seen from the figure, the driving device of the present embodiment generally includes a piezoelectric element 1, an output section (valve element) 2, and a support 3
Consists of In particular, since the output unit 2 functions as a valve body, the driving device mounted in the middle of the pipe 4 through which the fluid moves functions as a flow control device.

【0017】さて、上記構成要素のうち圧電素子部1
は、電界の作用によって変形し駆動力を発生する単位圧
電素子を複数、積層させたものである。この圧電素子部
1は、内部電極1aと共に、図示していない外部電極を
左右両側面に備える。そして、この外部電極間に電圧を
印加することで、圧電素子部1は変形し駆動力を発生す
る。
Now, the piezoelectric element 1
Is formed by laminating a plurality of unit piezoelectric elements that are deformed by the action of an electric field to generate a driving force. The piezoelectric element portion 1 includes external electrodes (not shown) on both left and right sides together with the internal electrodes 1a. When a voltage is applied between the external electrodes, the piezoelectric element 1 is deformed to generate a driving force.

【0018】一方、出力部2は、圧電素子部1の上端に
連結され、駆動装置の設置対象である管4に設けた開口
4aから、その内部に突出している。支持体3は、例え
ば環状の横断面を有する筒状のものであって、一端面が
閉塞され、かつ、他端面側が管4に接合されている。こ
の支持体3は、圧電素子部1と、出力部2の一部とを収
納しており、圧電素子部1をそれが管4と所定の位置関
係をなすよう支持する。なお、圧電素子部1の基端側
は、支持体3における閉塞された面つまり基底面部に接
合されている。
On the other hand, the output section 2 is connected to the upper end of the piezoelectric element section 1 and protrudes from the opening 4a provided in the tube 4 on which the drive device is installed. The support 3 is, for example, a tubular member having an annular cross section, one end of which is closed, and the other end of which is joined to the tube 4. The support 3 houses the piezoelectric element section 1 and a part of the output section 2, and supports the piezoelectric element section 1 so that it has a predetermined positional relationship with the tube 4. The base end of the piezoelectric element 1 is joined to the closed surface of the support 3, that is, the base surface.

【0019】そして、本実施形態では、支持体3を圧電
素子部1の熱膨張率と同じ熱膨張率を有する材料、例え
ばインバーから構成している。すなわち、圧電素子部1
が熱膨張した際には、支持体3における出力部2の変位
方向に沿った熱膨張により圧電素子部1が降下し、出力
部2の変位方向に沿った圧電素子部1の熱膨張量を相殺
するよう構成している。但し、支持体3をインバー単体
から構成せず、それを含む合金を用いてもよい。その一
例としては、熱膨張率が圧電素子部1よりも小さいイン
バーと、熱膨張率が圧電素子部1よりも大きい材料(例
えばステンレス鋼)とを所定の比率で混ぜ合わせた、熱
膨張率が圧電素子部1のそれに近似した合金が挙げられ
る。
In the present embodiment, the support 3 is made of a material having the same coefficient of thermal expansion as that of the piezoelectric element 1, for example, Invar. That is, the piezoelectric element section 1
When the piezoelectric element 1 thermally expands, the piezoelectric element 1 descends due to the thermal expansion of the support 3 along the direction of displacement of the output section 2, and the amount of thermal expansion of the piezoelectric element 1 along the direction of displacement of the output section 2 is reduced. It is configured to offset. However, the support 3 may not be composed of Invar alone, but may be an alloy containing it. As an example, an invar having a smaller coefficient of thermal expansion than the piezoelectric element section 1 and a material (eg, stainless steel) having a larger coefficient of thermal expansion than the piezoelectric element section 1 are mixed at a predetermined ratio. An alloy similar to that of the piezoelectric element portion 1 can be used.

【0020】本実施形態の駆動装置では、圧電素子部1
の外部電極間に電圧を印加することで圧電素子部1自身
が変形し、出力部2が印加電圧に見合った分だけ突出す
る。そして、これによって流路の断面積が変化し、流量
が調整される。ところで、この際、高温にさらされると
圧電素子部1は熱膨張を生じるが、上述したように本実
施形態では、圧電素子部1と支持体3とが同量だけ熱膨
張し、圧電素子部1の伸長に伴う出力部2の上昇と、支
持体3(特にその側壁面部)の伸長に伴う出力部2の降
下とが相殺されるようにしている。このため、出力部2
の絶対位置は温度変化の影響を受けない。したがって、
本実施形態の駆動装置は、高温にさらされても常温付近
で使用された時と同様に機能し、動作不良が起きない。
つまり、広い温度範囲で使用することが可能である。
In the driving device of this embodiment, the piezoelectric element 1
By applying a voltage between the external electrodes, the piezoelectric element portion 1 itself is deformed, and the output portion 2 projects by an amount corresponding to the applied voltage. Thus, the cross-sectional area of the flow path changes, and the flow rate is adjusted. By the way, at this time, when the piezoelectric element portion 1 is exposed to a high temperature, the piezoelectric element portion 1 undergoes thermal expansion, but as described above, in the present embodiment, the piezoelectric element portion 1 and the support 3 thermally expand by the same amount, The rise of the output unit 2 due to the extension of 1 and the fall of the output unit 2 due to the extension of the support body 3 (particularly, the side wall surface portion thereof) are offset. Therefore, the output unit 2
Is not affected by temperature changes. Therefore,
The drive device of the present embodiment functions similarly to the case where the drive device is used at around normal temperature even when exposed to high temperature, and does not cause malfunction.
That is, it can be used in a wide temperature range.

【0021】続いて、本発明の第2実施形態について図
2を用いて説明する。なお、図2は本実施形態の駆動装
置を利用した流量調整装置の概略断面図である。また、
本実施形態に関して、その基本的な技術思想は、上記第
1実施形態と同じである。よって以下では、第1実施形
態との相違点を中心に説明する(これ以降、説明する第
3〜第6実施形態についても同じ)。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic sectional view of a flow rate adjusting device using the driving device of the present embodiment. Also,
The basic technical idea of the present embodiment is the same as that of the first embodiment. Therefore, the following description focuses on differences from the first embodiment (the same applies to the third to sixth embodiments described hereinafter).

【0022】この第2実施形態の駆動装置も、図2から
判るように、圧電素子部5、出力部(弁体)6、そして
管(設置対象)7に取り付けられた支持体8からなる。
このうち、支持体8は、圧電素子部5の基端側が取り付
けられる基底面部8aと、この基底面部8aと管7との
間に位置する筒状の側壁面部8bとから構成される。更
に、側壁面部8bは、互いに熱膨張率の異なる材料から
構成され、かつ、分離しないよう接合された二つの部
分、すなわち上側分体8b−1と下側分体8b−2とか
ら形成され、高温にさらされた際、支持体8は全体とし
て圧電素子部5と同量だけ熱膨張(伸長)するようにな
っている。
As shown in FIG. 2, the driving device of the second embodiment also includes a piezoelectric element portion 5, an output portion (valve element) 6, and a support member 8 attached to a pipe (installation target) 7.
The support 8 includes a base surface 8a to which the base end of the piezoelectric element 5 is attached, and a cylindrical side wall 8b located between the base 8a and the tube 7. Further, the side wall surface portion 8b is formed of two portions made of materials having different coefficients of thermal expansion and joined so as not to be separated, that is, an upper split body 8b-1 and a lower split body 8b-2, When exposed to a high temperature, the support 8 thermally expands (extends) by the same amount as the piezoelectric element 5 as a whole.

【0023】なお、支持体8を構成する材料について具
体的に言うと、本実施形態では、上側分体8b−1を、
熱膨張率が圧電素子部5のそれよりも大きい材料、例え
ばステンレス鋼(SUS430)から構成し、一方、下
側分体8b−2を、熱膨張率が圧電素子部5のそれより
も小さいインバーから構成している。こうした構造を有
する第2実施形態の駆動装置にあっても、第1実施形態
と同様、温度変化に起因した動作不良が起きず、信頼性
に優れる。
More specifically, in the present embodiment, the material forming the support 8 is such that the upper split body 8b-1 is
A material having a higher coefficient of thermal expansion than that of the piezoelectric element section 5, for example, stainless steel (SUS430), is formed. On the other hand, the lower split body 8 b-2 is formed of an invar having a smaller coefficient of thermal expansion than that of the piezoelectric element section 5. It consists of. Even in the driving device according to the second embodiment having such a structure, as in the first embodiment, an operation failure due to a temperature change does not occur, and the reliability is excellent.

【0024】続いて、本発明の第3実施形態について図
3を用いて説明する。なお、図3は本実施形態の駆動装
置を利用した流量調整装置の概略断面図である。図3に
示す流量調整装置に利用された本実施形態の駆動装置
は、圧電素子部9を収納する支持体10の側壁面部10
aが、互いに熱膨張率の異なる材料から構成され、か
つ、分離しないよう略N字状に接合された三つの部分か
らなる。すなわち、側壁面部10aは三重筒状のもので
あって、外筒体10a−1、中筒体10a−2及び内筒
体10a−3から構成される。そして、高温にさらされ
た際、支持体10は全体として圧電素子部9と同量だけ
熱膨張(伸長)するようになっている。つまり、本実施
形態では、外筒体10a−1、中筒体10a−2、そし
て内筒体10a−3それぞれの伸長量の和(但し中筒体
10a−2については伸長量をマイナスとして扱う)
が、圧電素子部9の熱膨張量と同じになるようにしてい
る。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic sectional view of a flow rate adjusting device using the driving device of the present embodiment. The driving device of the present embodiment used in the flow rate adjusting device shown in FIG.
a is composed of three parts which are made of materials having different coefficients of thermal expansion and which are joined in a substantially N-shape so as not to be separated. That is, the side wall surface portion 10a has a triple cylindrical shape, and includes an outer cylindrical body 10a-1, a middle cylindrical body 10a-2, and an inner cylindrical body 10a-3. Then, when exposed to a high temperature, the support 10 thermally expands (extends) by the same amount as the piezoelectric element 9 as a whole. That is, in the present embodiment, the sum of the extension amounts of the outer cylinder 10a-1, the middle cylinder 10a-2, and the inner cylinder 10a-3 (however, the extension is treated as minus for the middle cylinder 10a-2). )
Is the same as the thermal expansion amount of the piezoelectric element section 9.

【0025】なお、外筒体10a−1、中筒体10a−
2及び内筒体10a−3を構成する材料は、互いに熱膨
張率が異なるだけでなく、全て圧電素子部9の熱膨張率
よりも熱膨張率が大きい。但し、側壁面部10aを構成
する外筒体10a−1、中筒体10a−2及び内筒体1
0a−3は、必ずしも互いに熱膨張率の異なる材料から
構成されている必要はない。
The outer cylinder 10a-1 and the middle cylinder 10a-
The materials constituting the second and inner cylinders 10 a-3 not only have different coefficients of thermal expansion from each other, but also all have a larger coefficient of thermal expansion than the coefficient of thermal expansion of the piezoelectric element portion 9. However, the outer cylinder 10a-1, the middle cylinder 10a-2, and the inner cylinder 1 that constitute the side wall surface portion 10a
0a-3 does not necessarily have to be made of materials having mutually different coefficients of thermal expansion.

【0026】続いて、本発明の第4実施形態について図
4を用いて説明する。なお、図4は本実施形態の駆動装
置を利用した流量調整装置の概略断面図である。図4に
示す流量調整装置に利用された本実施形態の駆動装置
は、支持体11を、基底面部11a及び、この基底面部
11aと管(設置対象)12との間に位置する側壁面部
11bからなるケース部13と、基底面部11aと圧電
素子部14との間に介在させた台座部15とから構成し
ている。そして、高温にさらされた際、支持体11、厳
密にはケース部13の熱膨張量が、圧電素子部14の熱
膨張量と台座部15の熱膨張量との和に等しくなるよ
う、つまりケース部13の熱膨張量が、圧電素子部14
及び台座部15の熱膨張量を相殺するようにしている。
言い換えれば、本実施形態では、台座部15の載置面1
5aが圧電素子部14の熱膨張量と同量だけ、それを相
殺する方向に移動するようにしている。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic sectional view of a flow rate adjusting device using the driving device of the present embodiment. The drive device of the present embodiment used in the flow rate adjusting device shown in FIG. 4 separates the support 11 from the base surface portion 11a and the side wall surface portion 11b located between the base surface portion 11a and the pipe (installation target) 12. And a pedestal portion 15 interposed between the base surface portion 11a and the piezoelectric element portion 14. Then, when exposed to a high temperature, the amount of thermal expansion of the support 11, strictly, the case portion 13 is equal to the sum of the amount of thermal expansion of the piezoelectric element portion 14 and the amount of thermal expansion of the pedestal portion 15, that is, The amount of thermal expansion of the case 13 is
In addition, the thermal expansion amount of the pedestal portion 15 is offset.
In other words, in the present embodiment, the mounting surface 1 of the pedestal portion 15
5a is moved by the same amount as the amount of thermal expansion of the piezoelectric element portion 14 in a direction to offset it.

【0027】なお、ここでは、台座部15をケース部1
3の熱膨張率とは異なる熱膨張率を有する材料から構成
している。続いて、本発明の第5実施形態について図5
を用いて説明する。なお、図5は本実施形態の駆動装置
を利用した流量調整装置の概略断面図である。同図から
判るように、本実施形態の駆動装置も、上記第1〜第4
実施形態と同様、電界の作用によって変形し駆動力を発
生する圧電素子部16と、この圧電素子部16の一端側
に連結された出力部(弁体)17と、圧電素子部16を
収納し、これが管(設置対象)18と所定の位置関係を
なすよう支持する支持体19とを具備する。
Here, the pedestal portion 15 is connected to the case portion 1.
3 is made of a material having a coefficient of thermal expansion different from the coefficient of thermal expansion. Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic sectional view of a flow rate adjusting device using the driving device of the present embodiment. As can be seen from the figure, the driving device of the present embodiment also
As in the embodiment, the piezoelectric element section 16 that is deformed by the action of an electric field to generate a driving force, an output section (valve element) 17 connected to one end of the piezoelectric element section 16, and the piezoelectric element section 16 are housed. And a support 19 for supporting the tube (installation target) 18 in a predetermined positional relationship.

【0028】このうち、特に支持体19は、圧電素子部
16の基端側が取り付けられる基底面部19a、この基
底面部19aを出力部17の変位方向に沿って移動可能
に支持する側壁面部19b、そして基底面部19aを出
力部17の変位方向に沿って機械的に移動させる基底面
部移動機構19cからなる。そして、圧電素子部16が
熱膨張した際には、基底面部移動機構19cの作動によ
り圧電素子部16は移動(上昇)するが、それ以上に、
支持体19の側壁面部19bの熱膨張(伸長)によって
圧電素子部16は逆方向に移動(降下)し、圧電素子部
16自身の熱膨張量を相殺するようになっている。
Among them, in particular, the support 19 includes a base bottom surface 19a to which the base end side of the piezoelectric element 16 is attached, a side wall surface 19b that supports the base bottom surface 19a so as to be movable along the displacement direction of the output unit 17, and It comprises a basal plane moving mechanism 19c for mechanically moving the basal plane 19a along the direction of displacement of the output unit 17. When the piezoelectric element section 16 thermally expands, the piezoelectric element section 16 moves (rises) by the operation of the basal plane moving mechanism 19c.
The piezoelectric element portion 16 moves (falls) in the opposite direction due to the thermal expansion (extension) of the side wall surface portion 19b of the support 19, thereby canceling out the thermal expansion amount of the piezoelectric element portion 16 itself.

【0029】次に、基底面部19aを移動させる基底面
部移動機構19cの構造について、更に詳しく説明す
る。この基底面部移動機構19cは、対向配置された第
1のアーム部20a及び第2のアーム部20bと、この
第1のアーム部20aと第2のアーム部20bとをつな
ぐ連結横材21とから構成される。このうち第1のアー
ム部20a及び第2のアーム部20bは、その基端側が
側壁面部19bに対して回動可能に連結されている。一
方、第1のアーム部20a及び第2のアーム部20bの
先端側は、基底面部19aに当接している。言い換えれ
ば、基底面部19aは、第1のアーム部20a及び第2
のアーム部20bに載った状態となっている。
Next, the structure of the basal plane moving mechanism 19c for moving the basal plane 19a will be described in more detail. The base-bottom-portion moving mechanism 19c is composed of a first arm portion 20a and a second arm portion 20b that are opposed to each other, and a connecting cross member 21 that connects the first arm portion 20a and the second arm portion 20b. Be composed. The first arm portion 20a and the second arm portion 20b are rotatably connected at their base ends to the side wall surface portion 19b. On the other hand, the distal ends of the first arm portion 20a and the second arm portion 20b are in contact with the base surface portion 19a. In other words, the base surface 19a is connected to the first arm 20a and the second arm 20a.
Is placed on the arm portion 20b.

【0030】これに対して、第1のアーム部20aと第
2のアーム部20bとを連結する連結横材21は、圧電
素子部16が熱膨張した際に伸長して、第1のアーム部
20a及び第2のアーム部20bを互いに逆方向に回動
させる。これによって、圧電素子部16を載せた基底面
部19aは出力部17の変位方向に沿って移動する。続
いて、本発明の第6実施形態について図6を用いて説明
する。なお、図6は本実施形態の駆動装置を利用した流
量調整装置の概略断面図である。
On the other hand, the connecting cross member 21 connecting the first arm portion 20a and the second arm portion 20b expands when the piezoelectric element portion 16 thermally expands, and the first arm portion 20a extends. The first arm 20a and the second arm 20b are rotated in mutually opposite directions. As a result, the base surface portion 19a on which the piezoelectric element portion 16 is mounted moves along the displacement direction of the output portion 17. Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic sectional view of a flow rate adjusting device using the driving device of the present embodiment.

【0031】図6に示す流量調整装置に利用された本実
施形態の駆動装置は、上記第3実施形態のものに近似し
た構造を有する。すなわち、圧電素子部22を収納する
支持体23の側壁面部23aは、互いに熱膨張率の異な
る材料から構成され、かつ、分離しないよう接合された
計五つの部分からなる。すなわち、側壁面部23aは五
重筒状のものであって、外筒体23a−1、第1の中筒
体23a−2、第2の中筒体23a−3、第3の中筒体
23a−4及び内筒体23a−5から構成される。そし
て、高温にさらされた際、支持体23は全体として圧電
素子部22と同量だけ熱膨張(伸長)するようになって
いる。言い換えれば、本実施形態では、外筒体23a−
1、第1の中筒体23a−2、第2の中筒体23a−
3、第3の中筒体23a−4及び内筒体23a−5それ
ぞれの伸長量の和(但し第1の中筒体23a−2及び第
3の中筒体23a−4については伸長量をマイナスとし
て扱う)が、圧電素子部22の熱膨張量と同じになるよ
うにしている。
The drive device of the present embodiment used in the flow control device shown in FIG. 6 has a structure similar to that of the third embodiment. That is, the side wall surface portion 23a of the support body 23 that houses the piezoelectric element portion 22 is made of materials having different coefficients of thermal expansion from each other, and is made of a total of five portions joined so as not to be separated. That is, the side wall surface portion 23a is a quintuple cylindrical shape, and includes the outer cylinder 23a-1, the first middle cylinder 23a-2, the second middle cylinder 23a-3, and the third middle cylinder 23a. -4 and the inner cylindrical body 23a-5. Then, when exposed to a high temperature, the support 23 thermally expands (extends) by the same amount as the piezoelectric element portion 22 as a whole. In other words, in the present embodiment, the outer cylinder 23a-
1, first middle cylinder 23a-2, second middle cylinder 23a-
3, the sum of the respective extension amounts of the third middle cylinder 23a-4 and the inner cylinder 23a-5 (however, the extension amount of the first middle cylinder 23a-2 and the third middle cylinder 23a-4 is (Treated as minus) so as to be equal to the thermal expansion amount of the piezoelectric element portion 22.

【0032】なお、側壁面部23aを構成する外筒体2
3a−1、第1の中筒体23a−2、第2の中筒体23
a−3、第3の中筒体23a−4及び内筒体23a−5
については、必ずしも互いに熱膨張率の異なる材料から
構成されている必要はない。
The outer cylindrical body 2 forming the side wall portion 23a
3a-1, first middle cylinder 23a-2, second middle cylinder 23
a-3, third middle cylinder 23a-4 and inner cylinder 23a-5
Does not necessarily have to be made of materials having mutually different coefficients of thermal expansion.

【0033】[0033]

【実施例】上記第6実施形態の駆動装置を以下の条件で
作製した。 圧電素子部の寸法(単位圧電素子の積層方向寸法):2
0mm 圧電素子部の熱膨張率:2×10-6/K 圧電素子部の変位率:20μm/500V 外筒体の材質:鋳鉄 第1の中筒体の材質:SUS347 第2の中筒体の材質:鋳鉄 第3の中筒体の材質:SUS347 内筒体(基底面部)の材質:鋳鉄 外筒体の熱膨張率:10.8×10-6/K 第1の中筒体の熱膨張率:14.9×10-6/K 第2の中筒体の熱膨張率:10.8×10-6/K 第3の中筒体の熱膨張率:14.9×10-6/K 内筒体(基底面部)の熱膨張率:10.8×10-6/K 以上の条件で作製された駆動装置について、印加電圧ゼ
ロの状態で、温度と出力部先端の位置との関係を調べ
た。その結果を図7に示す(図7中、□印を結ぶライン
に対応)。但し、ここでは、温度が20℃の時の出力部
先端の位置を基準点としている。
EXAMPLE The drive device of the sixth embodiment was manufactured under the following conditions. Dimension of piezoelectric element part (dimension in the stacking direction of unit piezoelectric element): 2
0 mm Thermal expansion coefficient of piezoelectric element: 2 × 10 −6 / K Displacement rate of piezoelectric element: 20 μm / 500 V Material of outer cylinder: Cast iron Material of first middle cylinder: SUS347 Material: Cast iron Material of third middle cylinder: SUS347 Material of inner cylinder (base surface): Cast iron Thermal expansion coefficient of outer cylinder: 10.8 × 10 -6 / K Thermal expansion of first middle cylinder Rate: 14.9 × 10 −6 / K Thermal expansion coefficient of the second middle cylinder: 10.8 × 10 −6 / K Thermal expansion coefficient of the third middle cylinder: 14.9 × 10 −6 / K K Thermal expansion coefficient of inner cylinder (base surface): 10.8 × 10 −6 / K Relationship between temperature and position of output unit tip at zero applied voltage for drive device manufactured above Was examined. The result is shown in FIG. 7 (corresponding to the line connecting the □ marks in FIG. 7). However, here, the position of the tip of the output unit when the temperature is 20 ° C. is set as the reference point.

【0034】また、支持体以外の部分については上記第
6実施形態と同じ構造とし、かつ、支持体を従来型すな
わちSUS316(熱膨張率:15.8×10-6/K)
からなる単筒状のものとした駆動装置(比較例)につい
ても、温度と出力部先端の位置との関係を調べた。その
結果も図7に併せて示す(図7中、○印を結ぶラインに
対応)。
The structure other than the support is the same as that of the sixth embodiment, and the support is a conventional type, ie, SUS316 (coefficient of thermal expansion: 15.8 × 10 −6 / K).
The relationship between the temperature and the position of the tip of the output portion was also examined for a single cylindrical drive device (Comparative Example). The results are also shown in FIG. 7 (corresponding to the line connecting the circles in FIG. 7).

【0035】〔特性〕図7のグラフから判るように、本
実施例の駆動装置は、温度変化に関係なく出力部先端の
位置が一定に保たれており、比較例に比べて格段に信頼
性に優れる。
[Characteristics] As can be seen from the graph in FIG. 7, the position of the tip of the output portion is kept constant irrespective of the temperature change in the driving device of this embodiment, and the reliability is much higher than that of the comparative example. Excellent.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明によれば、高温にさらされる状況
下で使用した場合でも動作不良が起きにくく、信頼性に
優れる。
According to the present invention, operation failure hardly occurs even when the device is used under a condition exposed to a high temperature, and the reliability is excellent.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1実施形態の駆動装置を利用した流量調整装
置の概略断面図
FIG. 1 is a schematic sectional view of a flow rate adjusting device using a driving device according to a first embodiment.

【図2】第2実施形態の駆動装置を利用した流量調整装
置の概略断面図
FIG. 2 is a schematic sectional view of a flow rate adjusting device using a driving device according to a second embodiment.

【図3】第3実施形態の駆動装置を利用した流量調整装
置の概略断面図
FIG. 3 is a schematic sectional view of a flow rate adjusting device using a driving device according to a third embodiment.

【図4】第4実施形態の駆動装置を利用した流量調整装
置の概略断面図
FIG. 4 is a schematic sectional view of a flow rate adjusting device using a driving device according to a fourth embodiment.

【図5】第5実施形態の駆動装置を利用した流量調整装
置の概略断面図
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a flow rate adjusting device using a driving device according to a fifth embodiment.

【図6】第6実施形態の駆動装置を利用した流量調整装
置の概略断面図
FIG. 6 is a schematic sectional view of a flow rate adjusting device using a driving device according to a sixth embodiment.

【図7】温度と出力部先端の位置との関係を示すグラフFIG. 7 is a graph showing the relationship between the temperature and the position of the tip of the output unit.

【図8】従来型駆動装置を利用した光路調整装置の概略
構造を示す断面図
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic structure of an optical path adjusting device using a conventional driving device.

【図9】従来型駆動装置を利用した流量調整装置の概略
構成を示す断面図
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a flow rate adjusting device using a conventional driving device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧電素子部 2 出力部(弁体) 3 支持体 4 流体が移動する管(設置対象) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric element part 2 Output part (valve body) 3 Support body 4 Pipe in which fluid moves (target for installation)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電界の作用によって変形し、駆動力を発
生する圧電素子部と、 この圧電素子部の一端側に連結された出力部と、 前記圧電素子部を支持する支持体とを具備してなる駆動
装置であって、 前記圧電素子部が熱膨張した際には、前記支持体の熱膨
張により、前記圧電素子部が、この圧電素子部の熱膨張
量を相殺するように移動するよう構成されてなることを
特徴とする駆動装置。
1. A piezoelectric element part which is deformed by the action of an electric field and generates a driving force, an output part connected to one end of the piezoelectric element part, and a support for supporting the piezoelectric element part. When the piezoelectric element section thermally expands, the piezoelectric element section moves so as to offset the thermal expansion amount of the piezoelectric element section by thermal expansion of the support. A driving device characterized by being constituted.
【請求項2】 支持体は、圧電素子部の熱膨張率と同じ
熱膨張率を有する材料から構成されてなることを特徴と
する請求項1に記載の駆動装置。
2. The drive device according to claim 1, wherein the support is made of a material having the same coefficient of thermal expansion as that of the piezoelectric element.
【請求項3】 支持体は、圧電素子部の他端側が取り付
けられる基底面部と、この基底面部と設置対象との間に
位置する側壁面部とを具備し、前記側壁面部は、互いに
熱膨張率の異なる材料から構成された複数の部分からな
ることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
3. The support body includes a base surface portion to which the other end of the piezoelectric element portion is attached, and a side wall surface portion located between the base surface portion and an installation target. The drive device according to claim 1, comprising a plurality of portions made of different materials.
【請求項4】 互いに熱膨張率の異なる材料は、一方が
圧電素子部の熱膨張率よりも熱膨張率の小さい材料であ
って、かつ、他方が前記圧電素子部の熱膨張率よりも熱
膨張率の大きい材料であることを特徴とする請求項3に
記載の駆動装置。
4. A material having a different coefficient of thermal expansion from one another is a material having a smaller coefficient of thermal expansion than the coefficient of thermal expansion of the piezoelectric element, and the other is a material having a higher coefficient of thermal expansion than the coefficient of thermal expansion of the piezoelectric element. The driving device according to claim 3, wherein the driving device is a material having a large expansion coefficient.
【請求項5】 互いに熱膨張率の異なる材料は、全てが
圧電素子部の熱膨張率よりも熱膨張率の大きい材料であ
ることを特徴とする請求項3に記載の駆動装置。
5. The drive device according to claim 3, wherein all of the materials having different coefficients of thermal expansion are materials having a larger coefficient of thermal expansion than the coefficient of thermal expansion of the piezoelectric element portion.
【請求項6】 支持体は、基底面部および、この基底面
部と設置対象との間に位置する側壁面部からなるケース
部と、前記基底面部と圧電素子部との間に介在させた、
前記ケース部の熱膨張率とは異なる熱膨張率を有する材
料から構成された台座部とからなることを特徴とする請
求項1に記載の駆動装置。
6. A support, comprising: a base portion, a case portion including a side wall portion positioned between the base surface portion and the installation target, and a support member interposed between the base surface portion and the piezoelectric element portion.
The drive device according to claim 1, further comprising a pedestal portion made of a material having a thermal expansion coefficient different from a thermal expansion coefficient of the case portion.
【請求項7】 電界の作用によって変形し、駆動力を発
生する圧電素子部と、 この圧電素子部の一端側に連結された出力部と、 前記圧電素子部を収納・支持する支持体とを具備してな
る駆動装置であって、 前記支持体は、前記圧電素子部の他端側が取り付けられ
る基底面部と、この基底面部を前記出力部の変位方向に
沿って移動可能に支持する側壁面部と、前記基底面部を
前記出力部の変位方向に沿って移動させる基底面部移動
機構とからなり、 前記圧電素子部が熱膨張した際には、前記基底面部移動
機構の作動および前記支持体の側壁面部における前記出
力部の変位方向に沿った熱膨張により前記圧電素子部が
移動し、前記出力部の変位方向に沿った前記圧電素子部
の熱膨張量を相殺するよう構成されてなることを特徴と
する駆動装置。
7. A piezoelectric element section that is deformed by the action of an electric field to generate a driving force, an output section connected to one end of the piezoelectric element section, and a support that stores and supports the piezoelectric element section. A drive device comprising: a support, a base surface portion to which the other end of the piezoelectric element portion is attached; and a side wall surface portion movably supporting the base surface portion along a displacement direction of the output portion. A base surface moving mechanism for moving the base surface along the direction of displacement of the output unit, wherein when the piezoelectric element part thermally expands, the operation of the base surface moving mechanism and the side wall surface of the support are performed. The piezoelectric element section is moved by thermal expansion of the output section in the displacement direction, and the thermal expansion amount of the piezoelectric element section in the displacement direction of the output section is offset. Drive.
【請求項8】 基底面部移動機構は、一端側が側壁面部
に対して回動可能に連結され、かつ、他端側が基底面部
に当接するよう対向配置された第1のアーム部および第
2のアーム部と、この第1のアーム部と第2のアーム部
とを連結し、かつ、圧電素子部が熱膨張した際に伸長し
て、前記第1のアーム部および第2のアーム部を互いに
逆方向に回動させる連結横材とを具備してなり、前記第
1のアーム部および第2のアーム部の回動によって、前
記基底面部を出力部の変位方向に沿って移動させるよう
構成されてなることを特徴とする請求項7に記載の駆動
装置。
8. The first and second arms, one end of which is rotatably connected to the side wall surface, and the other end of which is disposed opposite to the base surface so as to contact the base surface. And the first arm and the second arm are connected to each other, and when the piezoelectric element expands thermally, the first arm and the second arm are inverted. And a connecting cross member for rotating the base surface portion in a direction in which the output portion is displaced by the rotation of the first arm portion and the second arm portion. The drive device according to claim 7, wherein
JP10085773A 1998-03-31 1998-03-31 Drive Pending JPH11280932A (en)

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