JPS62254665A - 圧電駆動機構 - 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、圧電逆効果を呈する圧電素子をクランプ体と
クランプ体の移動を駆動する駆動体とに用いて対象物体
を微少位置決めする圧電駆動機構に関する。

〔従来の技術〕

従来の圧電駆動機構は、本発明と同一人より出願された
微動装置（特開昭６Ｏ−９５２７０）の明細書に開示し
たように非導電性且つ低熱膨張材料からなり、軸方向に
移動自在なシャフトと、所定の間隔をもってシャフトを
拘持・開放する二つの円筒状のクランプ体と、このクラ
ンプ体を両端に配しブリッジ態様に結合保持するシャフ
ト駆動体と、このシャフト駆動体を格納し駆動体保持部
材を介して固定するハウジングとを有する。

従来の一例について第３図および第４図を参照して説明
する。第３図および第４図において円柱状のシャフト９
１が二つの円筒状のクランプ体１２に摺動自在に嵌合し
クランプ体１２の駆動により拘持される。クランプ体１
２は圧電素子を積層した円筒形で圧電素子に電圧を印加
して中空部が収縮したとき中空部に挿入したシャフト９
１を拘持する。シャフト駆動体９３は二つのクランプ体
１２を両端に非導電性材料のクランプ保持部材１４を介
してブリッジ態様に結合し且つ積層型圧電素子を駆動源
として電圧の印加により生じるシャフト９１の軸方向へ
の微少の伸縮により二つのクランプ体１２相互の位置を
遠くし若しくは近くする。

駆動体保持部材９５は非導電材料よりなりシャフト駆動
体９３のほぼ中央部をハウジング１６に固定し、シャフ
ト駆動体９３の伸縮運動と二つのクランプ体１２の交互
の拘持運動とがシャフト９１を軸方向Ｋｌｌ短距離移動
運動を惹起する。すなわち、積層型圧電素子への電圧印
加の繰返しが二つのクランプ体１２の一方を駆動拘持す
るとき他方を駆動開放すると共にシャフト駆動体９３を
シャフト９１の軸方向に伸縮させる駆動手順を所定順序
で繰返すことによりシャフト９１を軸方向にステップ移
動させる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の圧電駆動機構は、はぼ円筒形のクランプ
体がほぼ円柱形のシャフトを繰返し拘持して微少距離を
ステップ状に移動するのでシャフトが軸を中心に回転し
易いという問題点がありだ。

本発明の目的は上記問題点を解決する圧電駆動機構を提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による電伝駆動機構は、軸方向に移動自在なシャ
フトと、このシャフトの外周面上に所定の間隔を有して
摺動自在に嵌合する二つのクランプ体と、これら二つの
クランプ体のほぼ中央に位置しシャフトの軸にほぼ垂直
をなし中央部にシャフトを貫通させる貫通穴を有する平
板状の駆動体保持部材と、この保持部材の両面にほぼ面
対称をなして位置し端部にクランプ保持部材を介してブ
リッジ態様に結合保持するシャフト駆動体と、シャフト
を貫通穴に貫通させて位置決めすると共に駆動体保持部
材の外周面を結合固着して構成要品を内部に格納するハ
ウジングとを有すると共Ｋ、シャフトには軸方向に直線
状の案内溝を、また駆動体保持部材の貫通穴の内周面に
は案内溝と嵌合し摺動移動する案内突起を有する。

クランプ体は積層型圧電素子を駆動源としてこの圧電素
子に電圧を印加したとき前記シャフトを拘持する。シャ
フト駆動体は積層型圧電素子を駆動体としてこの圧電素
子に電圧を印加したとき両端に固着１４た二つのクラン
プ体の間隔位習を祈づけ若しくは遠ざける。従って二つ
のクランプ体が交互に所定の順序でシャフトを拘持する
とさシャフト駆動体はシャフトを軸方向にステップ状に
移動させる。従来との相違点はシャフトの案内溝および
駆動体保持部材の案内突起の新設、並びにシャフト駆動
体の二分割構造！／ｃ６る。

〔実施例〕

次に本発明の圧電駆動機構について図面を参照して説明
する。　　　− 第１図および第°２図を参照すれば、本発明の一実施例
のシャフト１１を軸方向に移動させる圧電駆動機構は、
クランプ体１２．シャフト駆動体１３゜クランプ保持部
材１４．駆動体保持部材１５．およびこれらを内部に収
納するハウジング１６を有する。

シャフト１１は円柱状をなし、表面に軸方向へ直線状の
案内溝１１１を有する。クランプ体１２は積層型圧電素
子を駆動体として形成する円筒状でシャフト１１の外周
面上にほぼ接して摺動自在に嵌合し、所定の間隔を有し
て配置される。クランプ体１２は圧電素子に電圧を印加
したとき生じる圧電素子の歪によりシャフト１１を拘持
する。

シャフト駆動体１３は積層型圧電素子を駆動源として形
成する円筒状のもので内周面がシャフト１１の外周面と
接触しない内径を有し、はぼ中央部で駆動体保持部材１
５に分割されて固着し、両端部にはクランプ保持部材１
４を介してクランプ体１２をブリッヂ態様に固着する。

シャフト駆動体１３は圧電素子に電圧を印加したとき生
じる圧電素子の歪によりシャフト軸方向に伸縮し、二つ
のクランプ体１２の相互位置を遠ざけ若しくは近づける
。

駆動体保持部材１５は環状平板をなし内周面の直径はシ
ャフト１１の直径より大きく、内周面の一部が案内突起
１５１を形成して案内突起１５１の先端部分がシャフト
１１０案内溝１１１に嵌合する。ハウジング１６は少な
くとも円筒状の中空部を有しほぼ円筒軸状にシャツ）１
１が位置して貫通するシャフト保持部１６１を有する。

圧電素子に電圧を印加し、例えば右のクランプ体１２が
シャフト１１を拘持し左のクランプ体１２はシャフト１
１を解放している状態でシャフト駆動体１３が伸びたと
き拘持する右のクランプ体１２は右へシャフト１１と共
に微少距離だけ移動し、左のクランプ体１２は左へ移動
する。次いで左のクランプ体１２がシャフト１１を拘持
して右のクランプ体１２が解放し、且つシャフト駆動体
１３が縮少したときは左のクランプ体１２が右へシャフ
ト１１と共に微少距離だけ移動し、右のクランプ体１２
は左の元の位置まで戻るこの動作を繰返すことＫよって
シャフト１１はステップ状に右方向へ移動する。左方向
への移動は上述の逆順序の動作による。図面は電圧印加
の制御回路を省略した。

上記実施例では各部材を円柱１円筒とそれぞれ説明し図
示したが、シャフト、クランプ体、および駆動体以外で
は円形状を限定するものではない。

一つのクランプ体および一つのシャフト駆動体はそれぞ
れ複数の積層型圧電素子により構成されるもので、従っ
てこれらの保持部材も複数の個片により形成できる。ま
た、駆動体保持部材の両面に形成されるシャフト駆動体
、クランプ体およびクランプ保持部材は同一機構であり
従来のシャフト駆動体両端部の結合機構に較べて生産性
を向上できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の圧電駆動機構は、シャツ）
Ｋ軸方向への案内溝を、またハウジングに固着する駆動
体保持部材化前記案内溝に嵌合しシャフトを案内する案
内突起を設けることによりシャフトがハウジングに対し
て回転することを防止できる効果を生じる。

また、上述の追加機構はハウジング内で既存のシャフト
、シャフト駆動体および駆動体保持部材の加工によシ形
成できるので、コンパクトで且つ経済的に構成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の圧電駆動機構の一実施例を示す縦断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ″ｒｆＵＫおける横断面図
、第３図は従来の一例を示す縦断面図、第４図は第３図
のＢ−Ｂ面での横断面図である。 １・・・・・・シャフト、１２・・・・・・クランプ体
、１３・・・・・・シャフト駆動体、１４・・・・・・
クランプ保持部材、１５・・・・・・駆動体保持部材、
１６・川・・ハウジング、１１１・・・・・・案内溝、
１５１・・・・・・案内突起。 洒１　図 ￥ＪＺ図 ７１′５４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　軸方向に移動自在で且つ表面に移動方向へ直線状に案
   内溝を有するシャフトと、 このシャフトの外周面上に所定の間隔をもって摺動自在
   に嵌合せしめ且つ積層型圧電素子を駆動源としてこの圧
   電素子に電圧を印加したとき前記シャフトを拘持する二
   つのクランプ体と、 これら二つのクランプ体のほぼ中央に位置し前記シャフ
   トの軸にほぼ垂直な平面を有する板上で、中央部に前記
   シャフトを貫通させる貫通穴を有しこの貫通穴の内周面
   の一部に前記案内溝に嵌合しシャフトの移動にしたがっ
   て案内溝内を摺動移動する案内突起を有する駆動体保持
   部材と、 この駆動体保持部材の平面をもってほぼ面対称をなすと
   共に両端部に前記クランプ保持部材を介してブリッジ態
   様を形成してそれぞれを結合保持し、且つ積層型圧電素
   子を駆動源としてこの圧電素子に電圧を印加したとき前
   記二つのクランプ体の間隔・位置を近づけ若しくは遠ざ
   けると共に、二つのクランプ体が交互に所定の順序で前
   記シャフトを拘持するときシャフトを軸方向にステップ
   状に移動させるシャフト駆動体と、 前記シャフトを貫通穴に貫通させて位置決めすると共に
   前記駆動体保持部材の外周面を結合固着して構成用品を
   内部に格納するハウジングとを有することを特徴とする
   。