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公開番号2024129484
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-27
出願番号2023038716
出願日2023-03-13
発明の名称駆動装置
出願人株式会社ミクロブ
代理人個人
主分類H02N 2/04 20060101AFI20240919BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】駆動軸と該駆動軸に摩擦係合する摩擦部材とを圧電素子の駆動によって相対移動させる駆動装置において、駆動軸の4つの軸平面に4つの摩擦部材の摩擦平面を低コストで確実に面接触させる。
【解決手段】駆動装置1は、駆動軸4と、駆動軸4に摩擦係合する摩擦部材12と、駆動軸4の端部に固定されるとともに電気信号を機械的な振動に変換する圧電素子7とを備えている。駆動装置1は、圧電素子7の駆動により駆動軸4と摩擦部材12とを駆動軸4の軸方向に相対移動させる装置である。駆動軸4は断面が略矩形であって駆動軸4の軸方向に延びる4つの軸平面4aを備えている。軸平面4aごとに個別に設けられた4つの摩擦部材12が、軸平面4aに面接触する摩擦平面12aを有するとともに一体移動可能に設けられ、かつ弾性部材13の弾性力によって軸平面4aに向けて押圧されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
駆動軸と、該駆動軸に摩擦係合する摩擦部材と、前記駆動軸の端部に固定されるとともに電気信号を機械的な振動に変換する圧電素子とを備え、前記圧電素子の駆動により前記駆動軸と前記摩擦部材とを前記駆動軸の軸方向に相対移動させる駆動装置であって、
前記駆動軸は断面が略矩形であって前記軸方向に延びる４つの軸平面を備え、
前記軸平面ごとに個別に設けられた４つの前記摩擦部材が、前記軸平面に面接触する摩擦平面を有するとともに一体移動可能に設けられ、かつ弾性部材の弾性力によって前記軸平面に向けて押圧されている、
駆動装置。
続きを表示（約 320 文字）【請求項２】
前記弾性部材は、４つの前記摩擦部材を前記駆動軸の外周側から拘束する環状の弾性体で構成されている、
請求項１の駆動装置。
【請求項３】
少なくとも１つの前記摩擦部材に、他の部材と連結するための連結用部材が設けられている、
請求項１又は２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記連結用部材は、隣り合う２つの前記摩擦部材に取り付いている、
請求項３に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記弾性部材を前記駆動軸の外周側から挟み込んで前記弾性部材の弾性力で前記摩擦部材を保持する摩擦部材保持部を有する連結体を備えている、
請求項１又は２に記載の駆動装置。

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駆動装置に関するものであって、特に、
圧電素子の駆動により機械的動作を実行する駆動装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電気エネルギーを機械的仕事に変換する装置として、圧電素子を利用した駆動装置がある。本出願人は、ガイド部材と摩擦部材とで支持された駆動軸の一端に圧電素子を取り付け、当該圧電素子を伸縮させることで駆動軸を軸方向に移動させる駆動装置を提案している(特許文献１参照)。このような駆動装置では、鋸波の単一パルス又は連続パルスを圧電素子に電圧印加し、駆動軸と該駆動軸に摩擦係合する摩擦部材との接触面の状態を固着状態（スティック）と滑り状態（スリップ）とに変化させて、駆動軸と移動体又は支持体とを相対移動させる。
【０００３】
特許文献１の駆動装置は、直方体形状の駆動軸を備え、ガイド部材が駆動軸の４つの外周面のうちの隣り合う２面と面接触する２つの摩擦平面を有し、摩擦部材が残りの２面と面接触する２つの摩擦平面を有している。そして、駆動軸をガイド部材と摩擦部材とで挟み込んだ状態で摩擦部材を駆動軸に向けて付勢することで、駆動軸の４つの外周面に、ガイド部材の２つの摩擦平面及び摩擦部材の２つの摩擦平面を摩擦係合させている。これにより、ガイド部材及び摩擦部材に対する駆動軸の直進性と姿勢の安定性を簡素な構成で確保できるとともに、摩擦係合の面積を大きくすることで駆動軸とガイド部材及び摩擦部材との間の摩擦力の安定化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－１２８３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、駆動軸の４つの外周面にガイド部材及び摩擦部材の摩擦平面を面接触させるには、駆動軸の隣り合う外周面がなす角度、ガイド部材の２つの摩擦平面がなす角度、及び摩擦部材の２つの摩擦平面がなす角度それぞれに高い精度を必要とするので、製造コストを抑制するには限界があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記のような現状を検討して改善を施した駆動装置を提供することを技術的課題としている。
【０００７】
本発明の一実施態様の駆動装置は、駆動軸と、該駆動軸に摩擦係合する摩擦部材と、前記駆動軸の端部に固定されるとともに電気信号を機械的な振動に変換する圧電素子とを備え、前記圧電素子の駆動により前記駆動軸と前記摩擦部材とを前記駆動軸の軸方向に相対移動させる駆動装置であって、前記駆動軸は断面が略矩形であって前記軸方向に延びる４つの軸平面を備え、前記軸平面ごとに個別に設けられた４つの前記摩擦部材が、前記軸平面に面接触する摩擦平面を有するとともに一体移動可能に設けられ、かつ弾性部材の弾性力によって前記軸平面に向けて押圧されているものである。
【０００８】
上記一実施態様の駆動装置によれば、駆動軸に摩擦係合する４つの摩擦部材を個別に設けることで、駆動軸の外形精度を弾性部材の弾性変形によって吸収できるので、各軸平面に摩擦部材の摩擦平面を確実に面接触させることができる。これにより、駆動軸と摩擦部材との間の摩擦力を安定化させることができ、駆動装置の駆動特性のバラつきを抑制できるとともに、高精度な加工を必要としないので製造コストの低減を図ることができる。
【０００９】
上記一実施態様の駆動装置において、前記弾性部材は、前記摩擦部材を前記駆動軸の外周側から拘束する環状の弾性体で構成されているようにしてもよい。
【００１０】
このような態様によれば、簡素な構成で４つの摩擦部材を駆動軸に摩擦係合させるとともに一体移動可能に保持でき、製造コストを低減できるとともに軽量化できる。また、弾性部材が自身の復元力で摩擦部材に取り付いているので、弾性部材を支持するための部材がなくても摩擦部材を駆動軸に摩擦係合させることができ、製造コストの低減及び軽量化を実現できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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