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JPS61258679A - 回転角制御装置 - Google Patents

回転角制御装置

Info

Publication number
JPS61258679A
JPS61258679A JP60096225A JP9622585A JPS61258679A JP S61258679 A JPS61258679 A JP S61258679A JP 60096225 A JP60096225 A JP 60096225A JP 9622585 A JP9622585 A JP 9622585A JP S61258679 A JPS61258679 A JP S61258679A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arms
hinges
effect element
disk
electrostrictive effect
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP60096225A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0528071B2 (ja
Inventor
Toshitaka Fujimoto
藤本　敏隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP60096225A priority Critical patent/JPS61258679A/ja
Priority to US06/860,392 priority patent/US4714855A/en
Publication of JPS61258679A publication Critical patent/JPS61258679A/ja
Publication of JPH0528071B2 publication Critical patent/JPH0528071B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/021—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors using intermittent driving, e.g. step motors, piezoleg motors
    • H02N2/023—Inchworm motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
    • H02N2/101—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using intermittent driving, e.g. step motors

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

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〕 本発明は回転体に関し、特に圧電アクチュエータにより
駆動する回転体に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種の回転体はステッピングモータなどのよう
に電磁気力を駆動力として用いｔものでめるＯ 〔発明が解決しようとする問題点〕 上述した従来の回転体は電磁気を利用するため電気機械
変換効率が悪く電力消費量が多い欠点がある。また、精
密な位置決めｔ−ａｉとする用途では、コイルと永久磁
石の大きさをあまり小さくできないため微小回転角の制
御が難しい欠点がある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の回転体は２本のアーム間會ヒンジを介してもう
１本のアームと電歪効果素子とで並列に接続したもの２
組を別の電歪効果素子を挾んで左右対称に接続した構造
を有する圧電アクチーエータ七回転軸を有する円板の外
周部分の一部が圧電アクチェエータの４本のアームの間
七貫くよりに位置せしめた構造を有している。
〔実施例〕
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図（ａ）は本発明の圧電アクチェエータの例を示す
正面図である。申）は同上の側面図である。
第２図は本発明の回転体の例を示す図である。
第３図（ａ）から（ｅ）は動作原理を示す図である。本
発明の回転体は駆動部に圧電アクチュエータを用いて回
転軸わ有する円板を回転させる構成となっている。第１
図（ａ）において、アームｌと２はヒンジ３と４そ介し
てアーム８で接続されており、とンジ５と６を介して電
歪効果素子７で接続されている。以下これ全クランプ素
子と呼ぶ。いま、１１歪効果素子７に電気信号？加える
と伸びの歪み金主じこの歪みがとンジ５と６を介してア
ーム１と２へ伝達される。伝達され友歪みはヒンジ３と
５とアーム１と８およびヒンジ４と６とアーム２と８に
よってテコの原理により増幅拡大される。
〔実施例〕
かかる動作を経てアーム１と２の先端部が互いに近づく
方向へ動Ｉｎたかもピンセットで物を挾むが如きクラン
プ動作ｔする。電歪効果素子７へ加えた電気信号を取り
除けばアーム１と２は元の位置に戻る。ＷＥ１図世）に
おいてクランプ素子９と１０は電歪効果素子１１で左右
対称に接続されてお９．クランプ素子１０は固定内子１
２と接続されている。いま、！歪効果素子１１に電気信
号を加えると伸びの歪みを生じクランプ素子９と１０の
間隔は広がる方向へ動き、！気信号を取り除けば元の位
置へ戻る。かくして本発明の圧電アクチェエータが完成
する。第２図において回転軸１４？有する円板１３の外
周部分の一部が前記圧電アクチェエータのクランプ素子
９と１０の４本のアーム金賞くよう位置せしめ、固定抱
子１２によって固定されている。回転軸１４は軸受け１
５で支えられてお９回転軸１４は自由に動くようになっ
ている。
次に第３図により１＃Ｂ作原理を説明する。第３図はク
ランプ素子９と１０．電歪効果素子１１１円板１３の一
連の動作が（ａ）からφ）へ、（ｂ）から（Ｃ）へ。
（Ｃ）から（ｄ）へ（ｄ）から（ｅ）へｔ　（ｅ）ａ＞
ら（ａ）ヘト＜り返すことを示している。（ａ）はクラ
ンプ素子９が円板１３會クラングし、電歪効果素子１１
はノーマルな状態であり、クランプ素子１０は円板１３
ｆｆｉクランプしていない状態を示す。φ）へ移ると電
歪効果素子１１へ電気信号が加えられ伸びの歪みを生じ
る。
その他は（ａ）と同じである。（Ｃ）へ移るとクランプ
素子１０が円板１３をクランプする。その他はφ）と同
じである。（ｄ）へ移るとクランプ素子９のクランプ状
態が解除され、同時に電歪効果素子１１に加わっていた
電気信号が取り除かれノーマルな状態へ戻る。その他は
（Ｃ）と同じである。（ｅ）へ移るとクランプ素子９が
円板１３ｔ−クランプする。その他は（ｄ）と同じであ
る。次にま＊（ａ）へ戻り上述した一連の動作がくり返
され９円板全左方向へ送り、動かすことができる。クラ
ンプ素子９と１０のクランプ圧力は第１図の電歪効果素
子７に加える電気信号電圧を適当に選ぶことによって自
由に選択でき、動作周期は電気信号の周期全適当に選ぶ
ことによって自由に選択できる。電歪効果素子１１の伸
び歪みの大きさは同素子に加える電気信号の電圧上適当
に選ぶ仁とにより自由に選択でき、動作周期は電気信号
の周期全適当に選ぶことによって自由に選択できる。ま
几９円板七動かす方向はクランプ素子９と１０で円板１
３ｔ−クランプするタイミングを変えることによって左
、右いずれの方向でも選択できる。なお、停電などの際
に円板を固定しておき逢い場合は第１図（ａ）において
アーム８と電歪効果素子７の位置全入れ替え、クランプ
素子９と１０が定常状態で第２図の円板１３全クランプ
しているようにあらかじめ設定しておけばよい。
〔発明の効果〕
電歪効果素子にＮＥＣ積層圧電セラミックアクチェエー
タ素子を用い円板の直径が５ａｎのものを用いれば９回
転体の回転角度ｔ−１０００分の数度まで制御でき、毎
分３００回転速度が得られ、電気機械変換効率が従来の
電磁気力全利用した回転体の約５倍まで改善される。ま
た、回転方向も左右自在に変えることができ２回転速度
も円板の直径を適当に選ぶことによって選択でき９回転
トルクも大きく、急速動作、急停止が可能で、バックラ
ッシユも少なく更に従来の圧電セラミックアクチェエー
タに比ベゼμから５０Ｖの比較的低い電圧で駆動できる
メリットがある。ま友従来のステッピングモータやダイ
レクトドライブモータよりも安価にできる可能性がある
。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）は本発明の圧電アクチスエータの例全示す
正面図である。第１Ｖ（ｂ）は同上の側面図である。第
２図は本発明の回転体の例を示す図である。 第３図（ａ）から（ｅ）は動作原理全示す図である。 １．２．８・・・アーム、３，４，５．６・・・ヒンジ
、７．１１・・・電歪素子、９．１０・・・クランプ素
子、１２・・・固定端子、１３・・・円板、１４・・・
回転軸、１５・・・軸受け ｒｚ　　−−−−−・」Ｌ端子 ｆ３−−−−一円級 １４　〜−−−−回転軸 ｆ５−−−−一軸会け ８３図 ｔｅノ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 　２本のアーム間をヒンジを介してもう１本のアームと
    電歪効果素子とで並列に接続したもの２組を別の電歪効
    果素子を挾んで左右対称に接続した構造を有する圧電ア
    クチュエータを回転軸を有する円板の外周部分の一部が
    圧電アクチュエータの４本のアームの間を貫くように位
    置せしめたことを特徴とする回転体。
JP60096225A 1985-05-07 1985-05-07 回転角制御装置 Granted JPS61258679A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60096225A JPS61258679A (ja) 1985-05-07 1985-05-07 回転角制御装置
US06/860,392 US4714855A (en) 1985-05-07 1986-05-07 Piezo-electric actuator and stepping device using same

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JP60096225A JPS61258679A (ja) 1985-05-07 1985-05-07 回転角制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61258679A true JPS61258679A (ja) 1986-11-17
JPH0528071B2 JPH0528071B2 (ja) 1993-04-23

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ID=14159289

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JP60096225A Granted JPS61258679A (ja) 1985-05-07 1985-05-07 回転角制御装置

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JP (1) JPS61258679A (ja)

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