JP2000022231A - 圧電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で可動体を多次元的に変位させる
ことができる小型の圧電装置を提供する。 【解決手段】 三本の柱状のアクチュエータ２１ａ〜２
１ｃを、三つの結合部材２２ａ〜２２ｃにより三角形状
に結合する。三角形の底辺に位置するアクチュエータ２
１ｂは支持ベース２３の上に配置されるとともに、三角
形の斜辺に位置する二つのアクチュエータ２１ａ，２１
ｃを結合している結合部材２２ａの上には可動体２４が
配置されている。任意のアクチュエータ２１ａ〜２１ｃ
に駆動電圧を印加することにより、可動体２４は種々に
変位する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電装置、特に、
３次元テーブル等の位置決め装置や超音波モータ等のよ
うに可動体を変位させる圧電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の圧電装置としては、
例えば図８に示すようなものが知られている。該圧電装
置１は、電圧を印加すると長手方向に伸縮する柱状のア
クチュエータ３と、該アクチュエータ３をその一端側に
て支持する支持ベース４と、アクチュエータ３の他端側
に載置された可動体５とからなっている。

【０００３】アクチュエータ３は電歪素子からなり、内
部電極１１，１２をそれぞれ表面に形成した圧電体セラ
ミックシート１４を複数枚積み重ね、圧着して焼結した
ものである。この焼結積層体の両側部に外部電極８，９
が設けられている。外部電極８は内部電極１１に電気的
に接続され、外部電極９は内部電極１２に電気的に接続
されている。圧電体セラミックシート１４は、外部電極
８，９間に所定の直流電圧を印加することにより、シー
ト１４の積み重ね方向に、隣接するシート１４の分極方
向が互いに逆方向になるように分極処理が行われてい
る。図８において、矢印の方向は分極の方向を表示して
いる。

【０００４】このアクチュエータ３の外部電極８，９の
間に、電源１５から駆動電圧が印加されると、内部電極
１１と１２の間に電界が発生し、シート１４は圧電的に
活性となる。つまり、互いに逆向きに分極したシート１
４に、互いに逆向きの電圧が印加されるため、アクチュ
エータ３全体が、図８において矢印Ａ１で示すように長
手方向に変形（伸縮）する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の圧電
装置１では、アクチュエータ３は一つの方向に伸縮する
ものであり、可動体５を一つの方向に、一次元的にしか
変位させることができない。このため、可動体５をＸ軸
方向及びＹ軸方向へ二次元的に変位させようとすると、
二つのアクチュエータを用意し、そのうちの一つのアク
チュエータで可動体５をＸ軸方向に変位させるユニット
を構成し、該ユニット全体を残るいま一つのアクチュエ
ータでＹ軸方向に変位させる機構が必要となる。また、
Ｘ軸方向及びＹ軸方向に加えて、可動体５をＺ軸方向に
三次元的に変位させようとすると、可動体５を二次元的
に変位させる前記機構に加えて、全体をＺ軸方向に変位
させる機構が必要となる。このため、従来の圧電装置１
では、可動体５の変位の次元が大きくなればなるほど、
機構が複雑で形状も大型化するという問題があった。

【０００６】そこで、本発明の目的は、簡単な構造で可
動体を多次元的に変位させることができる小型の圧電装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】前記目的を達成
するため、本発明に係る圧電装置は、（ａ）各々が電歪
素子からなり、駆動電圧が印加されるとそれぞれ変形す
る複数のアクチュエータと、（ｂ）前記アクチュエータ
相互間で変形の方向が異なるように、前記アクチュエー
タを結合させる結合部材とを備え、（ｃ）前記アクチュ
エータを個別に変形させて前記可動体の変位量及び変位
方向を制御すること、を特徴とする

【０００８】以上の構成により、アクチュエータの各々
が変形すると、各アクチュエータの変形の方向及び変形
量が結合部材を介して合成される。この合成されたアク
チュエータの変形の方向及び変形量が、可動体の変位方
向及び変位量となる。従って、各アクチュエータを個別
に変形させることにより、可動体の変位量及び変位方向
を任意に制御することができる。

【０００９】また、本発明に係る圧電装置は、一端が所
定位置に固定されると共に他端の自由端が可動体の変位
方向に変形する柱状の駆動用アクチュエータと、前記駆
動用アクチュエータの自由端に結合部材を介して結合さ
れると共に先端が前記可動体に離接する方向に変形する
クラッチ用アクチュエータとを備え、少なくとも前記ク
ラッチ用アクチュエータの先端が前記可動体に接してい
る期間に前記駆動用アクチュエータを前記可動体の変位
方向に変形させるようにしたことを特徴とする。ここ
に、「可動体に離接する方向」とは、クラッチ用アクチ
ュエータの先端が可動体に接したり離れたりする際の、
クラッチ用アクチュエータの先端の移動方向を意味す
る。

【００１０】以上の構成により、駆動用アクチュエータ
が可動体の変位方向に変形すると、結合部材を介してク
ラッチ用アクチュエータに駆動用アクチュエータの変形
が伝達される。このとき、クラッチ用アクチュエータの
先端が可動体に接していると、駆動用アクチュエータの
変形が可動体に伝達され、可動体が変位する。従って、
可動体にクラッチ用アクチュエータが接しているとき
に、駆動用アクチュエータを変形すると、可動体には、
結合部材及びクラッチ用アクチュエータを介して、駆動
用アクチュエータの変形が伝達され、可動体が所定の方
向に変位する。この後、クラッチ用アクチュエータの先
端を可動体から離し、駆動用アクチュエータを逆方向に
変形させて元に戻す。前記操作を繰り返すことにより、
可動体を所定の方向に駆動することができる。

【００１１】さらに、本発明に係る圧電装置は、可動体
の変位方向に変形する柱状の駆動用アクチュエータと、
前記駆動用アクチュエータの一端側に前記結合部材を介
して結合されると共に先端が前記可動体の変位方向に配
設された案内部材に離接する第１クラッチ用アクチュエ
ータと、前記駆動用アクチュエータの他端側に前記結合
部材を介して結合されると共に先端が前記案内部材に離
接する第２クラッチ用アクチュエータとからなり、前記
第１クラッチ用アクチュエータ及び第２クラッチ用アク
チュエータの先端を交互に前記案内部材に接触させ、少
なくともその接触の期間に前記駆動用アクチュエータを
可動体の変位方向に変形させるようにしたことを特徴と
する。

【００１２】以上の構成により、案内部材には、第１ク
ラッチ用アクチュエータ及び第２クラッチ用アクチュエ
ータの先端が交互に接触し、少なくともその接触の期間
に駆動用アクチュエータが可動体の変位方向に変形す
る。第１クラッチ用アクチュエータ、第２クラッチ用ア
クチュエータ及び駆動用アクチュエータが前記動作を繰
り返すことにより、可動体は案内部材に沿って駆動され
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る圧電装置の実
施の形態について添付の図面を参照して説明する。

【００１４】［第１実施形態、図１］本発明に係る圧電
装置の第１実施形態の構成を図１に示す。該圧電装置２
０は、三本の柱状のアクチュエータ２１ａ，２１ｂ，２
１ｃを、接着剤等を利用して三つの結合部材２２ａ，２
２ｂ，２２ｃに接合し、三角形状に連結したものであ
る。三角形の底辺に位置するアクチュエータ２１ｂは支
持ベース２３の上に配置されるとともに、三角形の斜辺
に位置する二つのアクチュエータ２１ａ，２１ｃを結合
している結合部材２２ａの上には可動体２４が配置され
ている。この可動体２４は、例えば３次元テーブルとし
て用いられる。

【００１５】アクチュエータ２１ａ〜２１ｃの各々は電
歪素子からなり、図８にて構成を説明したアクチュエー
タ３と全く同じ構成を有している。従って、その具体的
な構成については図８の対応する説明を参照するものと
し、詳細な説明は省略する。結合部材２２ａ〜２２ｃの
材質は任意である。第１実施形態の場合、アクチュエー
タ２１ａ〜２１ｃの圧電変形（伸縮）により、アクチュ
エータ２１ａ〜２１ｃと結合部材２２ａ〜２２ｃの接合
部分に機械的ストレスが加わり易いので、この機械的ス
トレスを緩衝するべく、結合部材２２ａ〜２２ｃの材質
にはシリコンゴム等の弾性材を使用した。

【００１６】以上に説明した図１の構成を有する圧電装
置２０において、前記三角形の底辺に位置するアクチュ
エータ２１ｂに駆動電圧を印加すると、アクチュエータ
２１ｂの内部電極１１と１２（図８参照）の間に電界が
発生し、アクチュエータ２１ｂは、図１において矢印Ａ
１１で示すように長手方向に圧電変形して、例えば伸び
る。アクチュエータ２１ｂが長くなると、前記三角形の
高さｈが低くなり、可動体２４は下降する。駆動電圧の
印加を遮断すると、アクチュエータ２１ｂの長さは元に
戻り、可動体２４は上昇して元の位置に戻る。

【００１７】一方、前記三角形の一つの斜辺を構成して
いるアクチュエータ２１ａに駆動電圧を印加すると、該
アクチュエータ２１ａはその長さが図１において矢印Ａ
１２で示す方向に伸びる。アクチュエータ２１ａが長く
なると、可動体２４はほぼ結合部材２２ａを中心として
図１に矢印Ａ１５で示すように回動する。前記駆動電圧
の印加を遮断すると、アクチュエータ２１ａの長さは元
に戻り、可動体２４は元の位置に戻る。同様に、前記三
角形のいま一つの斜辺を構成しているアクチュエータ２
１ｃに駆動電圧を印加した場合は、該アクチュエータ２
１ｃは図１において矢印Ａ１３で示す方向に伸び、可動
体２４は矢印Ａ１６で示すように回動する。

【００１８】また、二つのアクチュエータ２１ａ，２１
ｃに同時に駆動電圧を印加すると、アクチュエータ２１
ａ，２１ｃが同時に長くなり、可動体２４を上昇させる
ことができる。

【００１９】このように、駆動電圧を印加するアクチュ
エータを任意に選択することにより、可動体２４の位置
を種々に変位させることができる。なお、本第１実施形
態において、アクチュエータ２１ａ〜２１ｃが構成する
三角形に加えて、図１に一点鎖線で示すように該三角形
に直交する三角形を形成するように、さらに他のアクチ
ュエータを配するようにしてもよい。このようにすれ
ば、可動体２４をさらに多様に変位させることができ
る。

【００２０】［第２実施形態、図２及び図３］本発明に
係る圧電装置の第２実施形態の構成を図２に示す。該圧
電装置３１は、平板状の固定プレート３２上に、駆動用
アクチュエータ３３と、結合部材３４と、可動プレート
３５と、クラッチ用アクチュエータ３６とを備えてい
る。柱状の駆動用アクチュエータ３３は、その長手方向
が固定プレート３２に対して平行な状態で、一端が固定
プレート３２に設けた係止突起３２ａに固定されてい
る。駆動用アクチュエータ３３の自由端３３ａには、結
合部材３４を介してクラッチ用アクチュエータ３６が結
合されている。クラッチ用アクチュエータ３６は、その
先端が可動プレート３５に離接する方向に変形するよう
に、駆動用アクチュエータ３３と直交して配置されてい
る。「可動プレート３５に離接する方向」とは、クラッ
チ用アクチュエータ３６の先端が可動プレート３５に接
したり離れたりする際の、クラッチ用アクチュエータ３
６の先端の移動方向を意味する。可動プレート３５は、
支持ローラ３７により固定プレート３２に対して平行に
移動可能に支持されている。

【００２１】駆動用アクチュエータ３３及びクラッチ用
アクチュエータ３６はいずれも、図８にて構成を説明し
たアクチュエータ３と全く同じ構成を有するものであ
り、その具体的な構成については図８の対応する説明を
参照するものとし、詳細な説明は省略する。

【００２２】クラッチ用アクチュエータ３６には、図３
の（Ａ）に示すように、矩形状の駆動電圧Ｖａ（ｔ）が
印加される。駆動用アクチュエータ３３には、図３の
（Ｂ）に示すように、駆動電圧Ｖａ（ｔ）よりもＴｄだ
け遅れて矩形状の駆動電圧Ｖｂ（ｔ）が印加される。ク
ラッチ用アクチュエータ３６に時刻ｔ１で図３の（Ａ）
の駆動電圧Ｖａ（ｔ１）＝Ｖａが印加されると、クラッ
チ用アクチュエータ３６が伸びてその先端が可動プレー
ト３５に圧接する。該圧接のタイミングからＴｄ遅れ
て、駆動用アクチュエータ３３に図３の（Ｂ）の駆動電
圧Ｖｂ（ｔ１＋Ｔｄ）＝Ｖｂが印加されると、駆動用ア
クチュエータ３３が伸びる。これにより可動プレート３
５は、図２において矢印Ａ２１で示す方向に駆動され
る。その後、時刻ｔ２でクラッチ用アクチュエータ３６
の駆動電圧がＶａ（ｔ２）＝０となり、クラッチ用アク
チュエータ３６が縮んで元の長さに戻り、その先端が可
動プレート３５から離れる。

【００２３】次に、時刻ｔ２＋Ｔｄで駆動用アクチュエ
ータ３３の駆動電圧がＶｂ（ｔ２＋Ｔｄ）＝０となり、
駆動用アクチュエータ３３は縮んで元の長さに戻る。以
下、クラッチ用アクチュエータ３６及び駆動用アクチュ
エータ３３が同様の動作を繰り返すことにより、可動プ
レート３５を、図２において矢印Ａ２１で示す方向に、
スムーズに連続して駆動させることができる。つまり、
リニアモータを構成することができる。このとき、駆動
電圧Ｖａ（ｔ），Ｖｂ（ｔ）の周波数を、それぞれアク
チュエータ３６，３３の共振周波数に必ずしも一致させ
る必要はないが、一致させれば効率良く可動プレート３
５を高速で駆動できる。

【００２４】更に、アクチュエータ３３，３６と結合部
材３４とで構成された駆動ユニットを増設することによ
り、容易に可動プレート３５のトルクをアップさせるこ
とができる。そして、固定プレート３２と可動プレート
３５を円板形状にし、その固定プレート３２の外周縁部
にアクチュエータ３３，３６と結合部材３４とで構成さ
れた駆動ユニットを複数個配置することにより、回転モ
ータを構成することもできる。また、駆動電圧Ｖａ
（ｔ）とＶｂ（ｔ）の遅延時間Ｔｄを変えることによ
り、可動プレート３５の移動方向を矢印Ａ２１で示す方
向とは逆の方向にしたり、あるいは、駆動している可動
プレート３５にブレーキをかけて瞬時のうちに可動プレ
ート３５の移動を停止させることもできる。駆動電圧Ｖ
ａ（ｔ），Ｖｂ（ｔ）は、矩形のパルス波の他に、交流
電圧であってもよいし、駆動ユニットが複数の場合には
多相の駆動電圧を印加してもよい。

【００２５】［第３実施形態、図４及び図５］本発明に
係る圧電装置の第３実施形態の構成を図４及び図５に示
す。該圧電装置４１は、回転ディスク４４と、該回転デ
ィスク４４を回転自在に支持する固定軸４３と、駆動用
アクチュエータ４５と、結合部材４６と、クラッチ用ア
クチュエータ４７とを備えている。柱状の駆動用アクチ
ュエータ４５は、その長手方向が回転ディスク４４に対
して平行な状態で、一端が固定軸４３に固定されてい
る。駆動用アクチュエータ４５の自由端４５ａには、結
合部材４６を介してクラッチ用アクチュエータ４７が結
合されている。クラッチ用アクチュエータ４７は、その
先端が回転ディスク４４に離接する方向に変形するよう
に、駆動用アクチュエータ４５と直交して配置されてい
る。

【００２６】駆動用アクチュエータ４５はいわゆるバイ
モルフと称されるもので、２枚の圧電セラミック板４９
ａ，４９ｂを金属板４８の両面にそれぞれ接着し、３層
構造としている。駆動用アクチュエータ４５に駆動電圧
が印加されると、圧電セラミック板４９ｂの長さが伸び
ると共に圧電セラミック板４９ａの長さが縮むように構
成されている。従って、駆動用アクチュエータ４５は、
駆動電圧の印加により図４において矢印Ａ３１で示す方
向に撓む。一方、クラッチ用アクチュエータ４７は、図
８にて構成を説明したアクチュエータ３と全く同じ構成
を有するものであり、その具体的な構成については図８
の対応する説明を参照するものとし、詳細な説明は省略
する。

【００２７】クラッチ用アクチュエータ４７及び駆動用
アクチュエータ４５にも、図３の（Ａ）及び（Ｂ）で説
明したものと同様の矩形状の駆動電圧が印加される。こ
れにより、クラッチ用アクチュエータ４７に駆動電圧が
印加され、クラッチ用アクチュエータ４７が伸びてその
先端が回転ディスク４４に接触すると、該接触のタイミ
ングから少し遅れて駆動用アクチュエータ４５に駆動電
圧が印加され、駆動用アクチュエータ４５が図４で矢印
Ａ３１で示すように撓む。この撓みにより回転ディスク
４４は、矢印Ａ３１の方向に回転駆動される。その後、
クラッチ用アクチュエータ４７の駆動電圧が零となり、
クラッチ用アクチュエータ４７が縮んで元の長さに戻
り、その先端が回転ディスク４４から離れる。次に、駆
動用アクチュエータ４５の駆動電圧が零となり、該駆動
用アクチュエータ４５は縮んで元の長さに戻る。以下、
クラッチ用アクチュエータ４７及び駆動用アクチュエー
タ４５が同様の動作を繰り返す。これにより、回転ディ
スク４４を、図４において矢印Ａ３１で示す方向にスム
ーズに連続して回転駆動させることができる。

【００２８】［第４実施形態、図６］本発明に係る圧電
装置の第４実施形態の構成を図６に示す。該圧電装置５
１は、一本の柱状の駆動用アクチュエータ５２と、該駆
動用アクチュエータ５２の一端側にて結合部材５３によ
り結合されてなる一対の柱状の第１クラッチ用アクチュ
エータ５４，５４と、前記駆動用アクチュエータ５２の
他端側に結合部材５５により結合されてなる一対の柱状
の第２クラッチ用アクチュエータ５６，５６とを備えて
いる。第１クラッチ用アクチュエータ５４，５４及び第
２クラッチ用アクチュエータ５６，５６はいずれも、そ
の軸方向が駆動用アクチュエータ５２の軸方向と直角を
なすように駆動用アクチュエータ５２に結合されてい
る。

【００２９】駆動用アクチュエータ５２は、筒状の案内
部材５７に収容され、結合部材５３には可動体５８が結
合されている。案内部材５７には、第１クラッチ用アク
チュエータ５４，５４及び第２クラッチ用アクチュエー
タ５６，５６の各先端が交互に離接するようにしてい
る。駆動用アクチュエータ５２、第１クラッチ用アクチ
ュエータ５４，５４及び第２クラッチ用アクチュエータ
５６，５６はいずれも、図８にて構成を説明したアクチ
ュエータ３と全く同じ構成を有するものであり、その具
体的な構成については図８の対応する説明を参照するも
のとし、詳細な説明は省略する。

【００３０】このような構成において、図６に示すよう
に、第１クラッチ用アクチュエータ５４，５４に印加さ
れる駆動電圧が零で、第１クラッチ用アクチュエータ５
４，５４の先端が案内部材５７から離れているときに
は、第２クラッチ用アクチュエータ５６，５６は所定の
大きさを有する駆動電圧が印加されて伸びており、その
先端は案内部材５７の内壁面に当接している。この状態
で、駆動用アクチュエータ５２に駆動電圧が印加される
と、駆動用アクチュエータ５２が図６において矢印Ａ４
１で示す方向に伸びる。これにより、第１クラッチ用ア
クチュエータ５４，５４が矢印Ａ４１の方向に移動す
る。

【００３１】次いで、第１クラッチ用アクチュエータ５
４，５４に所定の大きさの駆動電圧が印加され、第２ク
ラッチ用アクチュエータ５６，５６の駆動電圧が零とな
ると、第１クラッチ用アクチュエータ５４，５４が伸び
てその先端が案内部材５７の内壁面に当接し、第２クラ
ッチ用アクチュエータ５６，５６が縮んで元の長さに戻
り、その先端が案内部材５７から離れる。この状態で、
駆動用アクチュエータ５２に印加される駆動電圧の大き
さが零となると、駆動用アクチュエータ５２は縮んで元
の長さに戻る。これにより、第２クラッチ用アクチュエ
ータ５６，５６が矢印Ａ４１の方向に移動する。以下、
第１クラッチ用アクチュエータ５４，５４、第２クラッ
チ用アクチュエータ５６，５６及び駆動用アクチュエー
タ５２が同様の動作を繰り返す。これにより、可動体５
８を、矢印Ａ４１の方向にスムーズに連続して移動させ
ることができる。

【００３２】［第５実施形態、図７］本発明に係る圧電
装置の第５実施形態の構成を図７に示す。該圧電装置６
１は、二本の柱状の駆動用アクチュエータ６２，６２
と、これら駆動用アクチュエータ６２，６２の各一端側
にて結合部材６３によりそれぞれ結合されてなる一対の
柱状の第１クラッチ用アクチュエータ６４，６４と、駆
動用アクチュエータ６２，６２の各他端側にて結合部材
６５によりそれぞれ結合されてなる一対の柱状の第２ク
ラッチ用アクチュエータ６６，６６とを備えている。

【００３３】結合部材６３はリング形状を有しており、
第１クラッチ用アクチュエータ６４，６４は結合部材６
３の内周面の互いに対向する位置に配置されている。同
様に、結合部材６５もリング形状を有しており、第２ク
ラッチ用アクチュエータ６６，６６も結合部材６５の内
周面の互いに対向する位置に配置されている。結合部材
６３，６５と、駆動用アクチュエータ６２，６２等から
なる駆動ユニットには、その軸芯部を貫通して案内部材
６７が配設されている。さらに、結合部材６３，６５に
は可動体６８，６８が結合されている。

【００３４】第１クラッチ用アクチュエータ６４，６４
の各先端及び第２クラッチ用アクチュエータ６６，６６
の各先端は、リング状の結合部材６３，６５の中心部を
貫通するように配置された案内部材６７に交互に離接す
る。駆動用アクチュエータ６２、第１クラッチ用アクチ
ュエータ６４及び第２クラッチ用アクチュエータ６６は
いずれも、図８にて構成を説明したアクチュエータ３と
全く同じ構成を有するものであり、その具体的な構成に
ついては図８の対応する説明を参照するものとし、詳細
な説明は省略する。

【００３５】このような構成において、図７に示すよう
に、第１クラッチ用アクチュエータ６４，６４に印加さ
れる駆動電圧が零で、第１クラッチ用アクチュエータ６
４，６４の先端が案内部材６７から離れているときに
は、第２クラッチ用アクチュエータ６６，６６は所定の
大きさを有する駆動電圧が印加されて伸びており、その
各先端が前記案内部材６７に当接している。この状態
で、駆動用アクチュエータ６２，６２に所定の大きさの
駆動電圧が印加されると、駆動用アクチュエータ６２，
６２が図７において矢印Ａ５１で示す方向に伸びる。こ
れにより、第１クラッチ用アクチュエータ６４，６４が
移動する。

【００３６】次いで、第１クラッチ用アクチュエータ６
４，６４に所定の大きさの駆動電圧が印加され、第２ク
ラッチ用アクチュエータ６６，６６の駆動電圧が零とな
ると、第１クラッチ用アクチュエータ６４，６４が伸び
てその各先端が案内部材６７に当接し、第２クラッチ用
アクチュエータ６６，６６が縮んで元の長さに戻り、そ
の各先端が案内部材６７から離れる。この状態で、駆動
用アクチュエータ６２，６２に印加される駆動電圧の大
きさが零となると、駆動用アクチュエータ６２，６２は
縮んで元の長さに戻る。これにより、第２クラッチ用ア
クチュエータ６６，６６が矢印Ａ５１の方向に移動す
る。以下、第１クラッチ用アクチュエータ６４，６４、
第２クラッチ用アクチュエータ６６，６６及び駆動用ア
クチュエータ６２，６２が同様の動作を繰り返す。これ
により、可動体６８，６８を、矢印Ａ５１の方向にスム
ーズに連続して移動させることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、複数のアクチュエータが、変形の方向が異
なるように結合部材で結合されているので、各アクチュ
エータの変形を制御することにより、簡単な構成で可動
体の変位量及び変位の方向を任意に制御することができ
る小型の圧電装置を得ることができる。

【００３８】また、可動体にクラッチ用アクチュエータ
が接しているときに、駆動用アクチュエータを可動体の
変位方向に変形させて可動体を変位させ、クラッチ用ア
クチュエータが可動体から離れたときに、駆動用アクチ
ュエータを逆方向に変形させて元の形に戻す動作を繰り
返すことにより、可動体を所定の方向に駆動させること
ができる。

【００３９】さらに、第１クラッチ用アクチュエータ及
び第２クラッチ用アクチュエータの先端が案内部材に交
互に接触し、少なくともその接触の期間に駆動用アクチ
ュエータが可動体の変位方向に変形する動作を繰り返す
ことにより、可動体を案内部材に沿ってスムーズに連続
して駆動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る圧電装置の第１実施形態を示す概
略構成図。

【図２】本発明に係る圧電装置の第２実施形態を示す概
略構成図。

【図３】（Ａ）はクラッチ用アクチュエータに印加され
る駆動電圧を示すグラフ、（Ｂ）は駆動用アクチュエー
タに印加される駆動電圧を示すグラフ。

【図４】本発明に係る圧電装置の第３実施形態を示す平
面図。

【図５】図４に示した圧電装置の正面図。

【図６】本発明に係る圧電装置の第４実施形態を示す概
略構成図。

【図７】本発明に係る圧電装置の第５実施形態を示す概
略構成図。

【図８】従来の圧電装置の断面図。

【符号の説明】

２０…圧電装置 ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…アクチュエータ ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ…結合部材 ２４…可動体 ３１…圧電装置 ３２…固定プレート ３３…駆動用アクチュエータ ３３ａ…自由端 ３４…結合部材 ３５…可動プレート ３６…クラッチ用アクチュエータ ４１…圧電装置 ４４…回転ディスク ４５…駆動用アクチュエータ ４５ａ…自由端 ４７…クラッチ用アクチュエータ ５１…圧電装置 ５２…駆動用アクチュエータ ５３…結合部材 ５４…第１クラッチ用アクチュエータ ５５…結合部材 ５６…第２クラッチ用アクチュエータ ５７…案内部材 ５８…可動体 ６１…圧電装置 ６２…駆動用アクチュエータ ６３…結合部材 ６４…第１クラッチ用アクチュエータ ６５…結合部材 ６６…第２クラッチ用アクチュエータ ６７…案内部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動体を変位させる圧電装置において、 各々が電歪素子からなり、駆動電圧が印加されるとそれ
   ぞれ変形する複数のアクチュエータと、 前記アクチュエータ相互間で変形の方向が異なるよう
   に、前記アクチュエータを結合させる結合部材とを備
   え、 前記アクチュエータを個別に変形させて前記可動体の変
   位量及び変位方向を制御すること、 を特徴とする圧電装置。
2. 【請求項２】 前記複数のアクチュエータが、一端が所
   定位置に固定されると共に他端の自由端が前記可動体の
   変位方向に変形する柱状の駆動用アクチュエータと、前
   記駆動用アクチュエータの自由端に前記結合部材を介し
   て結合されると共に先端が前記可動体に離接する方向に
   変形するクラッチ用アクチュエータとからなり、少なく
   とも前記クラッチ用アクチュエータの先端が前記可動体
   に接している期間に前記駆動用アクチュエータを前記可
   動体の変位方向に変形させるようにしたことを特徴とす
   る請求項１記載の圧電装置。
3. 【請求項３】 前記複数のアクチュエータが、前記可動
   体の変位方向に変形する柱状の駆動用アクチュエータ
   と、前記駆動用アクチュエータの一端側に前記結合部材
   を介して結合されると共に先端が前記可動体の変位方向
   に配設された案内部材に離接する第１クラッチ用アクチ
   ュエータと、前記駆動用アクチュエータの他端側に前記
   結合部材を介して結合されると共に先端が前記案内部材
   に離接する第２クラッチ用アクチュエータとからなり、
   前記第１クラッチ用アクチュエータ及び第２クラッチ用
   アクチュエータの先端を交互に前記案内部材に接触さ
   せ、少なくともその接触の期間に前記駆動用アクチュエ
   ータを可動体の変位方向に変形させるようにしたことを
   特徴とする請求項１記載の圧電装置。