0147]如上所述，圖6所示的伸縮振動(dòng)的共振頻率和圖7或者圖8所示的彎曲振動(dòng)的共振頻率均由振動(dòng)體2的物性以及振動(dòng)體2的尺寸(寬度W、長度L、厚度T)等決定。因此，若適當(dāng)?shù)剡x擇振動(dòng)體2的尺寸(寬度W、長度L、厚度T)，則能夠使共振頻率一致或者相互接近。然后，若對(duì)這樣的振動(dòng)體2以共振頻率施加如圖7或者圖8所示那樣的彎曲振動(dòng)方式的電壓，則在產(chǎn)生圖7或者圖8所示的彎曲振動(dòng)的同時(shí)，也引起圖6所示的伸縮振動(dòng)。
[0148]其結(jié)果是，在以圖7所示的方式施加了電壓的情況下，如圖9所示，振動(dòng)體2以凸部26描繪箭頭DL1 (在附圖上是順時(shí)針)的橢圓軌道(第一橢圓軌道)的方式振動(dòng)。將這樣的振動(dòng)稱為第一振動(dòng)模式。
[0149]另一方面，在以圖8所示的方式施加了電壓的情況下，如圖10所示，振動(dòng)體2以凸部26描繪箭頭DR1 (在附圖上是逆時(shí)針方向)的橢圓軌道(第二橢圓軌道)的方式振動(dòng)。將這樣的振動(dòng)稱為第二振動(dòng)模式。
[0150]此外，在以上的說明中對(duì)向振動(dòng)體2施加正電壓進(jìn)行了說明，但壓電元件22以及24通過施加負(fù)電壓也變形。因此，也可以通過對(duì)振動(dòng)體2施加負(fù)電壓來使其產(chǎn)生彎曲振動(dòng)(以及伸縮振動(dòng))，還可以通過施加反復(fù)正電壓和負(fù)電壓這樣的交變電壓來使其產(chǎn)生彎曲振動(dòng)(以及伸縮振動(dòng))。
[0151]另外，在上述的說明中，對(duì)施加共振頻率的電壓進(jìn)行了說明，但施加包括共振頻率的波形電壓即可。另外，施加的電壓并不局限于波形電壓，例如也可以是脈沖狀的電壓。
[0152](轉(zhuǎn)子5的動(dòng)作)
[0153]振動(dòng)體2利用這樣的第一振動(dòng)模式或者第二振動(dòng)模式來使轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)。
[0154]具體而言，如圖9所示，若使振動(dòng)體2以第一振動(dòng)模式振動(dòng)，則振動(dòng)體2以凸部26描繪箭頭DL1的橢圓軌道的方式振動(dòng)，所以轉(zhuǎn)子5通過從凸部26接受的摩擦力而如在圖9中以箭頭SR表示的那樣逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
[0155]另一方面，如圖10所示，若使振動(dòng)體2以第二振動(dòng)模式振動(dòng)，則如圖10所示，振動(dòng)體2以凸部26描繪箭頭DR1的橢圓軌道的方式振動(dòng)，所以轉(zhuǎn)子5通過從凸部26接受的摩擦力而如在圖10中以箭頭SL表示的那樣順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
[0156]像這樣，轉(zhuǎn)子5通過振動(dòng)體2的振動(dòng)而順時(shí)針或者逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
[0157]如以上說明的那樣，在該壓電致動(dòng)器1中，由于固定部273、283被第一部件31和第二部件32夾著，所以能夠在將固定部27、28螺紋緊固(固定)于第一部件31以及第二部件32時(shí)，抑制連結(jié)部271、272、281、282因螺釘彎曲、扭曲而在連結(jié)部271、272、281、282中產(chǎn)生畸變。由此，振動(dòng)穩(wěn)定，能夠得到充分的振動(dòng)特性。另外，由于無需加粗連結(jié)部271、272、281、282，所以能夠提高振動(dòng)效率。另外，能夠抑制寄生振動(dòng)，能夠使振動(dòng)穩(wěn)定。
[0158](第二實(shí)施方式)
[0159]圖11是表示本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的第二實(shí)施方式中的振動(dòng)體的俯視圖。
[0160]以下，以與上述的第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心對(duì)第二實(shí)施方式進(jìn)行說明，對(duì)于相同的事項(xiàng)省略其說明。
[0161]如圖11所示，在第二實(shí)施方式的壓電致動(dòng)器1中，在振動(dòng)體2的振動(dòng)板23中，代替連結(jié)部27而設(shè)置有相互分離配置的一對(duì)連結(jié)部27a、27b，代替連結(jié)部28而設(shè)置有相互分離配置的一對(duì)連結(jié)部28a、28b。連結(jié)部27a具有固定部273a以及連結(jié)主體部20和固定部273a的連結(jié)部271。另外，連結(jié)部27b具有固定部273b以及連結(jié)主體部20和固定部273b的連結(jié)部272。另外，連結(jié)部28a具有固定部283a以及連結(jié)主體部20和固定部283a的連結(jié)部281。另外，連結(jié)部28b具有固定部283b以及連結(jié)主體部20和固定部283b的連結(jié)部
282。
[0162]根據(jù)該壓電致動(dòng)器1，能夠得到與上述的第一實(shí)施方式相同的效果。
[0163](第三實(shí)施方式)
[0164]圖12是表示本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的第三實(shí)施方式中的振動(dòng)體的俯視圖。
[0165]以下，以與上述的第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心對(duì)第三實(shí)施方式進(jìn)行說明，對(duì)于相同的事項(xiàng)，省略其說明。
[0166]如圖12所示，在第三實(shí)施方式的壓電致動(dòng)器1中，在振動(dòng)體2的振動(dòng)板23中，代替連結(jié)部27、28而僅在主體部20的寬度方向的一方的端部設(shè)置有連結(jié)部27c。連結(jié)部27c具有固定部273c以及連結(jié)主體部20和固定部273c的連結(jié)部276，連結(jié)部276配置在主體部20的長邊方向的中央部。另外，在固定部273c形成有供插入螺釘?shù)目?77。
[0167]根據(jù)該壓電致動(dòng)器1，能夠得到與上述的第一實(shí)施方式相同的效果。
[0168]以上，基于圖示的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的壓電致動(dòng)器進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不局限于此，各部的結(jié)構(gòu)能夠置換為具有相同的功能的任意的結(jié)構(gòu)。另外，也可以對(duì)本發(fā)明附加其他的任意的結(jié)構(gòu)物。
[0169]另外，本發(fā)明也可以組合上述各實(shí)施方式中的任意兩個(gè)以上的結(jié)構(gòu)(特征)而形成。
[0170]另外，在上述實(shí)施方式中，被驅(qū)動(dòng)體是壓電致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)部件，但在本發(fā)明中，并不局限于此，被驅(qū)動(dòng)體也可以不包括于壓電致動(dòng)器的結(jié)構(gòu)部件。
[0171]另外，在上述實(shí)施方式中，作為被驅(qū)動(dòng)體，以被設(shè)置成能夠旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子為例進(jìn)行了說明，但在本發(fā)明中，被驅(qū)動(dòng)體并不局限于此，除此而外，例如列舉被設(shè)置成能夠在規(guī)定方向上移動(dòng)的被驅(qū)動(dòng)體等。另外，作為能夠旋轉(zhuǎn)的被驅(qū)動(dòng)體，其形狀并不局限于上述圓形，例如列舉二十邊形等多邊形等。另外，作為能夠移動(dòng)的被驅(qū)動(dòng)體，其形狀例如列舉為直線狀或者彎曲的棒狀等。另外，被驅(qū)動(dòng)體可以是剛體，另外也可以具有可撓性。
[0172]另外，不對(duì)本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的用途進(jìn)行特別限定，本發(fā)明的壓電致動(dòng)器例如能夠用于各種機(jī)器人的關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)、手等各種末端執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)等各種裝置的規(guī)定部位的驅(qū)動(dòng)。
[0173]附圖標(biāo)記說明:1…壓電致動(dòng)器；10...振動(dòng)部；2…振動(dòng)體；20…主體部；21a、21b、21c、21d…電極；22、24…壓電元件;23…振動(dòng)板;25a、25b、25c、25d…電極；26…凸部；27、27a、27b、27c、28、28a、28b...連結(jié)部；271、272、276、281、282…連結(jié)部；273、273a、273b、273c、283、283a、283b…固定部；274、275、277、284、285…孔；291、292…電極；3…保持部；31…第一部件；311、312…抵接面；313…開口 ；314?317…孔；318、319…內(nèi)螺紋；32...第二部件;321、322…抵接面;323…開口 ；324?327…內(nèi)螺紋;328…孔；4…基臺(tái)；41、42…內(nèi)螺紋；5…轉(zhuǎn)子；51…軸部;52…外周面;71、72…板簧；711、712、713…孔；721、722、723…孔；7210?7240…布線；75、76…絕緣板；751、752、761、762…孔；111?118…螺釘。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓電致動(dòng)器，其特征在于，具備: 壓電元件； 振動(dòng)板，其具有主體部、固定部以及連結(jié)部，在所述主體部設(shè)置有所述壓電元件，所述連結(jié)部連結(jié)所述主體部和所述固定部；以及第一部件，其固定所述振動(dòng)板， 通過由所述第一部件和第二部件夾著所述固定部，將所述固定部固定于所述第一部件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電致動(dòng)器，其特征在于， 在所述振動(dòng)板的厚度方向，所述第一部件和所述第二部件的厚度分別比所述固定部的厚度厚。3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的壓電致動(dòng)器，其特征在于， 在從所述振動(dòng)板的厚度方向觀察時(shí)，所述主體部具有相互對(duì)置的一對(duì)邊， 所述振動(dòng)板在所述主體部的所述一對(duì)邊中的一個(gè)邊具有多個(gè)所述連結(jié)部。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓電致動(dòng)器，其特征在于， 所述固定部由一個(gè)部件構(gòu)成， 所述固定部通過所述多個(gè)連結(jié)部與所述主體部連結(jié)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的壓電致動(dòng)器，其特征在于， 在從所述振動(dòng)板的厚度方向觀察時(shí)，所述主體部具有相互對(duì)置的一對(duì)邊， 所述振動(dòng)板在所述主體部的所述一對(duì)邊的每一個(gè)邊分別具有多個(gè)所述連結(jié)部。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓電致動(dòng)器，其特征在于， 具有一對(duì)所述固定部， 所述一對(duì)固定部分別由一個(gè)部件構(gòu)成， 所述一對(duì)固定部中的一方通過設(shè)置于所述主體部的所述一對(duì)邊中的一個(gè)邊的所述多個(gè)連結(jié)部與所述主體部連結(jié)，所述一對(duì)固定部中的另一方通過設(shè)置于所述主體部的所述一對(duì)邊中的另一個(gè)邊的所述多個(gè)連結(jié)部與所述主體部連結(jié)。7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任意一項(xiàng)所述的壓電致動(dòng)器，其特征在于， 在所述第一部件與所述固定部之間和所述第二部件與所述固定部之間中的至少一方具有絕緣部件。8.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任意一項(xiàng)所述的壓電致動(dòng)器，其特征在于， 所述第一部件和所述第二部件中的至少一方具有絕緣性。9.根據(jù)權(quán)利要求1?8中任意一項(xiàng)所述的壓電致動(dòng)器，其特征在于， 在所述第一部件和所述第二部件中的至少一方設(shè)置有供與所述壓電元件電連接的布線插通的孔。10.根據(jù)權(quán)利要求1?9中任意一項(xiàng)所述的壓電致動(dòng)器，其特征在于， 在所述第一部件和所述第二部件中的至少一方的與所述壓電元件對(duì)置的位置設(shè)置有開口。11.根據(jù)權(quán)利要求1?10中任意一項(xiàng)所述的壓電致動(dòng)器，其特征在于， 所述第一部件和所述第二部件分別由一個(gè)部件構(gòu)成。12.根據(jù)權(quán)利要求1?11中任意一項(xiàng)所述的壓電致動(dòng)器，其特征在于，具有被設(shè)置成能夠位移的被驅(qū)動(dòng)體，所述振動(dòng)體具有與所述被驅(qū)動(dòng)體抵接的接觸部。13.—種機(jī)器人，其特征在于，具備權(quán)利要求1?12中任意一項(xiàng)所述的壓電致動(dòng)器。
【專利摘要】本發(fā)明涉及壓電致動(dòng)器以及機(jī)器人。在該壓電致動(dòng)器中，具備壓電元件、具有設(shè)置有壓電元件的主體部、固定部、連結(jié)主體部和固定部的連結(jié)部的振動(dòng)板、以及固定振動(dòng)板的第一部件，通過由第一部件和第二部件夾著固定部，來將固定部固定于第一部件。另外，在振動(dòng)板的厚度方向，第一部件和第二部件的厚度分別比固定部的厚度厚。另外，在從振動(dòng)板的厚度方向觀察時(shí)，主體部具有相互對(duì)置的一對(duì)邊，振動(dòng)板在主體部的一對(duì)邊中的一個(gè)邊具有多個(gè)連結(jié)部。
【IPC分類】H02N2/00
【公開號(hào)】CN105305871
【申請?zhí)枴緾N201510280226
【發(fā)明人】上條浩一, 宮澤修, 荒川豐
【申請人】精工愛普生株式會(huì)社
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年5月27日
【公告號(hào)】US20150349665