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DRIVING DEVICE USING MEASURING WORM TYPE DEFORMATION meetings

Patent code P130009887
File No. S2013-0426-N0
Posted date Aug 21, 2013
Application number P2013-008348
Publication number P2014-140271A
Patent number P6124331
Date of filing Jan 21, 2013
Date of publication of application Jul 31, 2014
Date of registration Apr 14, 2017
Inventor
  • (In Japanese)長縄 明大
  • (In Japanese)小松 和三
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人秋田大学
Title DRIVING DEVICE USING MEASURING WORM TYPE DEFORMATION meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driving device capable of allowing an object to operate by employing an elastic member for a piezoelectric element to increase the expansion/contraction amount of the element, thus gaining required driving force regardless of downsized configuration.
SOLUTION: A driving device 10 includes: first fixing means 1; a first piezoelectric element 2: a stator 5 having a tabular elastic member 3 and second fixing means 4 coupled in this order; and a movable section 6 operated by mutual action with the tabular elastic member 3 of the stator 5. In the stator 5, the distance between an edge of the tabular elastic member 3 side of the first piezoelectric element 2 and the second fixing means 4 can be increased or decreased by expanding or contracting the first piezoelectric element 2 with the first fixing means 1 serving as a fixed-end. As a result, with the decrease of the distance between the edge of the tabular elastic member 3 side of the first piezoelectric element 2 and the second fixing means 4, the deflection of the tabular elastic member 3 can be increased.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

圧電素子を用いた駆動装置の一つに超音波モータがある。超音波モータは、超音波領域の機械的振動により励振されたステータをロータやスライダと接触させて、機器を回転や直動動作させる摩擦駆動型のアクチュエータであり、カメラのオートフォーカスやXYステージのほか、セキュリティカメラや手術用機器に組み込まれる多次元モータ等、様々な分野で利用されている。

例えば、特許文献1には、弾性体の両端に、バイモルフ圧電素子を連結し、バイモルフ圧電素子の動きで、弾性体を変形させ、弾性体上の作動点を移動本体に接触させて、移動本体を動かすことが可能な、圧電電気機械式駆動装置が開示されている。しかしながら、特許文献1に開示されている駆動装置にあっては、作動点の変位量が小さく、移動本体の動作量、駆動量を大きくするためには、バイモルフ圧電素子を大きくする等、駆動装置を大型化しなければならない。そのため、例えば手術用機器等の小型機器に組み込むことは困難であった。

或いは、特許文献2には、伸縮方向が同一平面となる様に配置した複数の圧電素子と、圧電素子を固定する基台と、圧電素子の伸縮端に固定したドーム状の弾性体とを具備した超音波振動子が開示されており、当該振動子により超音波モータ等の駆動装置を構成可能としている。しかしながら、特許文献2に開示された超音波振動子にあっては、圧電素子を複数用意する必要があり、また、ドーム状の弾性体を用いることが前提である。すなわち、圧電素子や弾性体を設置するために大きなスペースを要し、やはり駆動装置が大型化して、手術用機器等の小型機器に組み込むことは困難であった。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、圧電素子の伸縮を利用した駆動装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
第1固定手段、第1圧電素子、板状弾性部材及び第2固定手段がこの順に連結されてなるステータ、並びに、該ステータの前記板状弾性部材との相互作用によって動作する可動部、を備え、
前記ステータは、前記第1固定手段を固定端として前記第1圧電素子が伸縮することによって前記第1圧電素子の前記板状弾性部材側の端部と前記第2固定手段との距離が増減し、前記第1圧電素子の前記板状弾性部材側の端部と前記第2固定手段との距離が減少するにつれて、前記板状弾性部材に生じる撓みが増大するように構成されており、
前記第1圧電素子の伸縮方向と直交する方向に凸となるように前記板状弾性部材が撓ませられる、駆動装置。

【請求項2】
 
前記板状弾性部材と前記第2固定手段とが、前記第1圧電素子とは異なる第2圧電素子を介して連結されている、請求項1に記載の駆動装置。

【請求項3】
 
前記ステータが複数備えられる、請求項1又は2に記載の駆動装置。

【請求項4】
 
一つの前記第2固定手段に、複数の前記板状弾性部材が連結され、それぞれの板状弾性部材に前記第1圧電素子と前記第1固定手段とが連結されている、請求項1~3のいずれかに記載の駆動装置。

【請求項5】
 
前記板状弾性部材の撓みの方向を規制する規制手段を前記板状弾性部材と接触するように設ける、請求項1~4のいずれかに記載の駆動装置。

【請求項6】
 
前記板状弾性部材の撓みの方向を規制する規制手段として前記板状弾性部材の端部に凸部をそれぞれ設ける、請求項1~4のいずれかに記載の駆動装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2013008348thum.jpg
State of application right Registered
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