JPS62148130A - チヤツキング機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はチャッキング機構に係り、さらに詳しくは圧電
素子を用いたチャッキング機構に関するものである。

［従来の技術］ 物体を挾持するチャッキング機構として各種の構造のも
のがあるが、その中に圧電素子を用いたものがある。

その応用例を第６図に示す。

第６図において符号６で示すものは金属シャフトでこの
金属シャフト６には環状に形成された圧電シリンダ７．
８が嵌合され１両者側にもう１つの圧電シリンダ９が嵌
合されている。

圧電シリンダ７．８は電圧が印加されると半径方向に収
縮し、圧電シリンダ８は圧電が印加されると軸方向に伸
びる性質を持っている。

従って、圧電シリンダ７をベースに固定し電圧を印加し
た状態で金属シャフト６を固定しておき、圧電シリンダ
９に対し電圧を印加すれば、圧電シリンダ９は軸方向に
伸びる。そして、圧電シリンダ８に電圧を加えて金属シ
ャフト６を挾持する。その後、圧電シリンダ７の電圧を
除けば金属シャフト６を移動させることができる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上述したような構造を採用すると金属シャフ
ト４を変位させるには圧電シリンダ７．８に十分な半径
方向の機械的変位を与えなければならず、また大きな軸
方向変位を与えようとするには大きな電圧を必要とする
。

［問題点を解決するための手段］ 本発明においては上述した問題点を解決するために圧電
素子として、他と比較して十分に大きな変位を得ること
ができる積層型の圧電素子を用い、この圧電素子によっ
て変位される挾持片の基部に挾持片の変位を大きくする
ことができるてこの原理を用いたヒンジ部を設けた構造
を採用した。

［°作　用］ 上述したような構造を採用すると積層型の圧電素子の変
位を挾持片のヒンジ部により、拡大することができる。

この結果低電圧を印加して得られる圧電素子の小さな変
位でも、十分に大きな変位を得ることが−でき、この変
位量を利用して物体を挾持することができる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

まず、第５図（Ａ）、（Ｂ）を用いて原理的な構造につ
いて説明する。

第５図（Ａ）に示すように左右一対の挾持片１．１の基
部の左右はえぐり部１ａによって左右からえぐられ、肉
厚の小さなヒンジ部１ｂとなっている。そして、このヒ
ンジ部１ｂを介して挾持片１，１は連結片１ｃによって
連結されている。

また、連結片１ｃは基台５に対して同じくヒンジ部を介
して連結されている。

そして今、一方の挾持片ｌのヒンジ部１ｂを力点２とし
、他方を作用点３とし、連結片１ｃと基台５との連結部
を支点４とし、作用点３による変位が支点４を中心とし
て力点２に作用するように図示を省略した圧電素子によ
って変位を与えるように構成すれば、これらの点を適当
に配置することにより、任意の変位拡大を行なうことが
できる。

［第１実施例］ 上述したような原理を採用した本発明の第１の実施例を
第１図に示す。

第１図において符号１０で示すものは基台で。

この基台１０の中央部には左右一組の挾持片１１．１２
が一体的に設けられている。挾持片１１．１２の基端部
には左右からえぐられたヒンジ部１１ａ、１２ａが形成
されている。

また、挾持片１１，１２の上端部の内側には対向して７
字状の切欠部１１ｂ、１２ｂが形成されており、これら
切欠部間にシャフトなどの挾持すべき物体１３が挿入さ
れる。

この物体１３は接触点１１ｃ、ｌｉｄを介して切欠部ｆ
ｌｂに接しており、接触点１２ｃ。

１２ｄを介して切欠部１２ｂに接している。

これらの点１１ｃ、ｌｌｄおよび１２ｃ。

１２ｄが作用点となり、ヒンジ部１１ａ、１２ａが支点
となる。

一方、基台１０の左右には突片１４，１４が突設されて
おり、これら突片１４とそれぞれの挾持片１１．１２と
の間には圧電素子１５が配置されている。

これら圧電素子１５は他の圧電素子と比較して大きな変
位量が得られるように積層構造を持つ。

圧電素子１５とそれぞれの挾持片１１，１２との接触部
が力点となり圧電素子１５．１５との最大変位計は２つ
の挾持片１１，１２の間のスリット１６あるいは圧電素
子の耐電圧によって規制される。

未実施例は以上のように構成されているため圧電素子１
５に電圧が印加される前には圧電素子１５自身も変位せ
ず、挾持片１１，１２も変位せず、物体１３は切欠部１
１ｂ、１２ｂ間に挿入されているだけである。

−・方、圧電素子１５．１５に電圧を印加すると、圧電
素子は第１図中水平方向に変位し、ヒンジ部１１ａ、１
２ａが支点となって挾持片１１゜１２が接近する方向に
変位する。

この時の変位量はてこの原理に従って拡大され、挾持片
１１，１２は物体１３を確実に挾持することができる。

上述したような構造を採用すれば、てこの原理を利用し
て圧電素子のわずかな変位を大きく拡大し、物体を確実
に挟持することができる。

［第２実施例］ 第２図は本発明の第２の実施例を説明するもので第１図
に示した実施例と異なり１個の圧電素子１５のみを使用
しである。

この結果、挾持片は１１．１２の２個あるが、圧電素子
１５と接する一方の挾持片１１のみしかヒンジ部１１ａ
を持たない。

このような構造を採用しても一方の挾持片１１のみを利
用しててこの原理により物体１３を挾持することができ
る。

なお、挾持片の切欠部の形状はＶ字状に限らず第３図に
符号１７で示すように円弧状であってもよく、挾持すべ
き物体の形状に合わせた切欠部であってもよい。

［第３実施例］ 第４図は本発明の第３の実施例を説明するもので、本実
施例にあっては挟持片１１．１２の途中をヒンジ部１８
を介して連結してあり、基端間に圧電素子１５が配置さ
れている。

上述したような構造を採用すると圧電素子１５に電圧を
印加した場合の水平方向の変位を物体１３の挾持力とし
て利用することができると共に圧電素子１５を挾持片の
内側に設けたため、全体を小型化することができる。

なお、挾持すべき物体は硬質のものに限らず。

軟質のものであってもよい。

また、第４図のような挾持片１１，１２の構造を採用し
、挾持片１１，１２の基部の外側に環状の圧電素子を嵌
合させ、洗濯鋏みのように挾持片１１．１２を作動させ
もよい。

［効　果］ 以上の説明から明かなように本発明によれば、一組の挾
持片の少なくとも一方にヒンジ部を設け、このヒンジ部
を介して挾持片を変位させることができる位置に圧電素
子を設けた構造を採用しているため、てこの原理を利用
して圧電素子の変位を拡大して物体を挾持できることに
なり、低電圧で大きな変位が得られるチャッキング装置
を得ることができる。

また、全体を小型化することができコストダウンを実現
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を説明するチャッキング
機構の正面図、第２図は本発明の第２の実施例を説明す
るチャッキング機構の正面図、第３図は挾持部の他の例
を示す説明図、第４図は本発明のｆＪＩＪ３の実施例を
説明するチャッキング機構の正面図、第５図（Ａ）、（
Ｂ）は原理的な構造の説明図、第６図は従来構造を示す
説明図である。 １０・・・基台　　　　　１１．１２・・・挾持片１１
ａ、１２ａ・・・ヒンジ部 １３・・・物体　　　　　１５・・・圧電素子千で・ソ
キンク゛羽＆槙の正面記 第１　図 壬ヤ行ンゲ櫓・壜の正面ｌ 第２図 ４央狩邪のイ色の侍１に示す説Ｂｎ団 第３図 千ヤ、キシ’ｒｆｈ績の正面図 Ｍ４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）一組の挾持片によって物体を挾持するチャッキング
   機構において、挾持片の基部に薄肉のヒンジ部を設け、
   このヒンジ部から挾持片の先端部側へ寄った位置と機構
   の固定部との間に挾持片を変位させる圧電素子を設けた
   ことを特徴とするチャッキング機構。 ２）圧電素子は一組の挾持片のそれぞれの外側と機構の
   固定部との間に配置したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載のチャッキング機構。 ３）圧電素子は挾持片の一方の外側と機構の固定部との
   間に配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載のチャッキング機構。 ４）圧電素子は一組の挾持片のヒンジ部を越えた基端間
   に配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載のチャッキング機構。