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公開番号2021153383
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210930
出願番号2021078772
出願日20210506
発明の名称駆動機構
出願人株式会社ミクロブ
代理人個人
主分類H02N 2/04 20060101AFI20210903BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】微細精密操作にも適用可能な駆動装置を提供する。
【解決手段】駆動装置は、出力軸の一端に振動子が固定された移動ユニットと、前記移動ユニットを前記出力軸で支持するガイド部材と、前記移動ユニットを移動方向に対して自由度を有するように前記ガイド部材とともに前記出力軸を拘束する拘束部材を有しており、前記振動子を振動させることにより前記移動ユニットが前記出力軸の軸方向を移動方向として前記ガイド部材と前記拘束部材に対して移動する。前記出力軸の振動子と反対側の端に、対象物に接触して作業を行う先端ツールを取付可能な出力部材が固定されている。
【選択図】図15
特許請求の範囲【請求項1】
出力軸の一端に振動子が固定された移動ユニットと、前記移動ユニットを前記出力軸で支持するガイド部材と、前記移動ユニットを移動方向に対して自由度を有するように前記ガイド部材とともに前記出力軸を拘束する拘束部材を有しており、前記振動子を振動させることにより前記移動ユニットが前記出力軸の軸方向を移動方向として前記ガイド部材と前記拘束部材に対して移動する駆動機構であって、
前記出力軸の振動子と反対側の端に、対象物に接触して作業を行う先端ツールを取付可能な出力部材が固定されている、
駆動機構。
続きを表示(約 82 文字)【請求項2】
前記出力部材は、前記先端ツールを取付可能なねじ穴及び植え込みボルトの少なくとも一方を備えている、
請求項1に記載の駆動機構。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、電気エネルギーを駆動力に変換する装置に関する。
続きを表示(約 2,000 文字)【背景技術】
【0002】
従来、圧電素子を利用して電気エネルギーを機械的仕事に変換する装置として、圧電インパクト駆動機構がある(たとえば特許文献1、2参照)。
【0003】
特許文献1においては、圧電素子の一端に移動体を、他端に慣性体を固定し移動体を微小ステップ駆動できるようにしている。特許文献2においては圧電素子を固定した移動体により移動体に接続された微小レンズを動かすようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開昭63−299785号公報
特開平6−315282号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来の機構として、移動体に圧電素子の一端を取り付け、圧電素子を急速に変形させることにより移動体に衝撃(インパクト)を与えて移動体を移動させる機構がある。特許文献1の例では圧電素子の他端には慣性体を取り付けて圧電素子と慣性体により衝撃を発生させるようにしている。この機構は圧電素子を駆動源としているため小型の直動機構を実現でき、移動ユニットの移動距離は任意に延長することができる利点があるが、リニアアクチュエータ、電動シリンダーアクチュエータのような汎用的な機構要素として使おうとすると、特許文献1の例では移動方向のガイドがないか拘束が弱いため、移動体の移動方向が変化したり、姿勢が外力で変化し回転したりする可能性がある。
【0006】
特許文献2の例では移動体は周囲の部材に対して、移動体から突き出した梁や突起を突っ張って圧接し、適当な摩擦が得られるようにしている。アクチュエータ単体として移動体の直進性を確保したり移動体の回転を防ぐ特段の対策がなされていず、外力に対して、移動方向を一定に保ったり姿勢を一定にして回転を防いだりする能力が低い。
【0007】
これら例は微小ステップの駆動や微小光学系の駆動など特殊用途を目的とするもので、発生する力により対象物から受ける反力や、外力への対策がなされていない。このため、反力や外力により移動体の移動の方向が変化しやすかったり、移動体の姿勢が変化し回転しやすかったりするという課題がある。また移動方向を一定に保ったり姿勢を一定にして回転を防いだりする能力が低いため、発生力の反作用として力を作用させる対象物から受ける反力に弱く、発生力も大きくできないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の駆動機構は、出力軸の一端に振動子が固定された移動ユニットと、前記移動ユニットを前記出力軸で支持するガイド部材と、前記移動ユニットを移動方向に対して自由度を有するように前記ガイド部材とともに前記出力軸を拘束する拘束部材を有しており、前記振動子を振動させることにより前記移動ユニットが前記出力軸の軸方向を移動方向として前記ガイド部材と前記拘束部材に対して移動する駆動機構であって、前記出力軸の振動子と反対側の端に、対象物に接触して作業を行う先端ツールを取付可能な出力部材が固定されているものである。
【発明の効果】
【0009】
本発明の駆動機構は、小型で堅牢性が高く、駆動力の高い汎用的な機構要素として使用できる力発生機やリニアアクチュエータ、電動シリンダーを安価な製造コストで提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
本発明の実施形態を示す駆動機構の側面図
同駆動機構の平面図
同駆動機構の底面図
同駆動機構の正面図
同駆動機構の背面図
同駆動機構の側面一部断面図
同駆動機構の正面一部断面図
同駆動機構の最も突き出した時の側面一部断面図
同駆動機構の最も引き込んだ時の側面一部断面図
同駆動機構の側面図(カバーなし状態)
同駆動機構の側面図(出力部材付)
同駆動機構の平面図(出力部材付)
同駆動機構の底面図(出力部材付)
同駆動機構の正面図(出力部材付)
同駆動機構の側面一部断面図(出力部材付)
発生力グラフ
本発明の実施形態を示す駆動機構のツール装着側面図
同駆動機構のツール装着正面図
同駆動機構による押し込み作業の例
同駆動機構による押し込み作業の変形例
同駆動機構によるシート貼り作業例
同駆動機構の変形例
同駆動機構の変形例
同駆動機構の変形例
駆動回路
駆動波形
【発明を実施するための形態】
(【0011】以降は省略されています)

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