壓電驅動裝置、馬達、機器人、以及泵制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種壓電驅動裝置、馬達、機器人、以及泵，該壓電驅動裝置，能夠通過確定由于按壓而產生的接觸部的變形量來實現輸出特性的穩定化。壓電驅動裝置包括：基板，其具有固定部以及設置有壓電元件且被固定部支承的振動體部(12)；以及接觸部(20)，其與被驅動體(4)接觸并將振動體部的動作傳遞至被驅動體(4)，接觸部設置于振動體部的長邊方向上的端部(12a)，接觸部(20)未被被驅動體按壓時的端部(12a)與接觸部的前端(20a)之間的距離(L

Piezoelectric actuator, motor, robot, and pump

The present invention provides a piezoelectric drive device, a motor, a robot, and a pump that can stabilize the output characteristics by determining the amount of deformation of the contact portion generated due to compression. The piezoelectric drive device includes: a substrate having a fixed part and is provided with a vibration body of the piezoelectric element and is supported by the fixed part (12); and (20), the contact part and the driven body (4) contact and transfer vibration of the body of the action to the driven body (4), end Department of the long side direction of contact part arranged on the vibration body (12a), the contact part (20) is not driven by the end of the body when pressing the front end (12a) and the contact portion (20a) and the distance between the (L

【技術實現步驟摘要】
壓電驅動裝置、馬達、機器人、以及泵
本專利技術涉及壓電驅動裝置、馬達、機器人、以及泵。
技術介紹
通過壓電元件使振動體振動來驅動被驅動體的壓電致動器(壓電驅動裝置)不需要磁鐵、線圈，所以被利用于各種領域。記載了在這樣的壓電驅動裝置中，以防止過度的振動、防止超聲波振子與被驅動體部件的點接觸、以及提高功率效率等為目的，在壓電驅動裝置的與被驅動體的接觸部附近設置彈簧區域(例如參照專利文獻1～3)。專利文獻1：日本特開2008－295234號公報專利文獻2：日本特開平6－22565號公報專利文獻3：日本特開2015－80329號公報然而，專利文獻1～3中只記載了存在彈簧區域這樣的定性的事項，并未提及具體的彈簧區域的彈簧常數、由于按壓而產生的接觸部的變形量等。
技術實現思路
本專利技術是為了解決上述課題的至少一部分而完成的，能夠以以下的方式或者應用例來實現。應用例1本專利技術所涉及的壓電驅動裝置的一方式包括：基板，其具有固定部以及振動體部，該振動體部設置有壓電元件且被上述固定部支承；以及接觸部，其與被驅動體接觸，并將上述振動體部的動作傳遞至上述被驅動體，上述接觸部設置于上述振動體部的長邊方向上的端部，上述接觸部未被上述被驅動體按壓時的上述端部與上述接觸部的前端之間的距離、和上述接觸部被上述被驅動體按壓時的上述端部與上述前端之間的距離之差小于上述振動體部被驅動的情況下的上述長邊方向的全振幅。在這樣的壓電驅動裝置中，在振動體部的(壓電驅動裝置的)驅動中，接觸部能夠反復進行與被驅動體的接觸以及分離。結果，在這樣的壓電驅動裝置中，能夠實現輸出特性的穩定化。應用例2在應用例1中，若將上述全振幅設為X0，將上述被驅動體朝向上述接觸部的按壓力設為F0，則上述接觸部的上述長邊方向上的彈簧常數K也可以滿足下述關系：K＞F0/X0。在這樣的壓電驅動裝置中，能夠使接觸部未被被驅動體按壓時的振動體部的端部與接觸部的前端之間的距離、和接觸部被被驅動體按壓時的振動體部的端部與接觸部的前端之間的距離之差小于振動體部被驅動的情況下的長邊方向的全振幅。應用例3在應用例2中，上述接觸部也可以具有構成上述前端的前端部以及設置于上述前端部與上述振動體部之間的粘合劑部，若將上述前端部的上述長邊方向的長度設為Ls，將上述前端部與上述粘合劑部的接觸面的與上述長邊方向正交的寬度方向的長度設為Ws，將上述接觸面的與上述長邊方向以及上述寬度方向正交的方向的長度設為Ts，將上述前端部的楊氏模量設為Es，將上述粘合劑部的楊氏模量設為Ea，則上述粘合劑部的上述長邊方向的長度La滿足下述關系：La＜(X0/F0)×Ea×Ws×Ts－(Ls×Ea)/Es。在這樣的壓電驅動裝置中，能夠使接觸部未被被驅動體按壓時的振動體部的端部與接觸部的前端之間的距離、和接觸部被被驅動體按壓時的振動體部的端部與接觸部的前端之間的距離之差小于振動體部被驅動的情況下的長邊方向的全振幅。應用例4本專利技術所涉及的馬達的一方式包括：應用例1～3的任一例所述的壓電驅動裝置；以及通過上述壓電驅動裝置旋轉的轉子。在這樣的馬達中，能夠包括本專利技術所涉及的壓電驅動裝置。應用例5本專利技術所涉及的機器人的一方式包括：多個連桿部；關節部，其連接上述多個連桿部；以及應用例1～3的任一例所述的壓電驅動裝置，其使上述多個連桿部在上述關節部轉動。在這樣的機器人中，能夠包括本專利技術所涉及的壓電驅動裝置。應用例6本專利技術所涉及的泵的一方式包括：應用例1～3的任一例所述的壓電驅動裝置；管，其輸送液體；以及多個指狀物，其通過上述壓電驅動裝置的驅動來封閉上述管。在這樣的泵中，能夠包括本專利技術所涉及的壓電驅動裝置。應用例7本專利技術所涉及的壓電驅動裝置的一方式包括：基板，其具有固定部以及振動體部，該振動體部設置有壓電元件且被上述固定部支承；以及接觸部，其與被驅動體接觸，并將上述振動體部的動作傳遞至上述被驅動體，上述接觸部設置于與上述振動體部的彎曲方向正交的方向上的端部，若將上述接觸部的上述彎曲方向上的彈簧常數設為KT，將上述接觸部的上述彎曲方向上的最大位移量設為XTmax，將上述接觸部與上述被驅動體之間的靜摩擦力設為FS，則滿足下述關系：KT×XTmax＜FS。在這樣的壓電驅動裝置中，接觸部能夠不滑動地與被驅動體接觸。由此，在這樣的壓電驅動裝置中，能夠抑制接觸部的磨損。應用例8在應用例7中，上述接觸部也可以具有前端部以及設置于上述前端部與上述振動體部之間的粘合劑部，上述振動體部具有向上述前端部側突出且與上述前端部接觸的突出部。在這樣的壓電驅動裝置中，能夠獨立地調整接觸部的彎曲方向的彈簧常數以及接觸部的與彎曲方向正交的方向的彈簧常數。應用例9在應用例7中，上述接觸部也可以具有前端部以及設置于上述前端部與上述振動體部之間的粘合劑部，上述前端部具有向上述振動體部側突出且與上述振動體部接觸的突出部。在這樣的壓電驅動裝置中，能夠獨立地調整接觸部的彎曲方向的彈簧常數以及接觸部的與彎曲方向正交的方向的彈簧常數。應用例10本專利技術所涉及的馬達的一方式包括：應用例7～9的任一例所述的壓電驅動裝置；以及通過上述壓電驅動裝置旋轉的轉子。在這樣的馬達中，能夠包括本專利技術所涉及的壓電驅動裝置。應用例11本專利技術所涉及的機器人的一方式包括：多個連桿部；關節部，其連接上述多個連桿部；以及應用例7～9的任一例所述的壓電驅動裝置，其使上述多個連桿部在上述關節部轉動。在這樣的機器人中，能夠包括本專利技術所涉及的壓電驅動裝置。應用例12本專利技術所涉及的泵的一方式包括：應用例7～9的任一例所述的壓電驅動裝置；管，其輸送液體；以及多個指狀物，其通過上述壓電驅動裝置的驅動來封閉上述管。在這樣的泵中，能夠包括本專利技術所涉及的壓電驅動裝置。附圖說明圖1是示意性地表示第一實施方式所涉及的壓電驅動裝置的俯視圖。圖2是示意性地表示第一實施方式所涉及的壓電驅動裝置的剖視圖。圖3是示意性地表示第一實施方式所涉及的壓電驅動裝置的俯視圖。圖4是示意性地表示第一實施方式所涉及的壓電驅動裝置的俯視圖。圖5是示意性地表示第一實施方式所涉及的壓電驅動裝置的立體圖。圖6是表示用于說明第一實施方式所涉及的壓電驅動裝置的等效電路的圖。圖7是用于說明第一實施方式所涉及的壓電驅動裝置的動作的圖。圖8是示意性地表示第一實施方式的變形例所涉及的壓電驅動裝置的俯視圖。圖9是示意性地表示第二實施方式所涉及的壓電驅動裝置的立體圖。圖10是用于說明第二實施方式所涉及的壓電驅動裝置的動作的圖。圖11是示意性地表示第二實施方式的第一變形例所涉及的壓電驅動裝置的俯視圖。圖12是示意性地表示第二實施方式的第一變形例所涉及的壓電驅動裝置的俯視圖。圖13是示意性地表示第二實施方式的第一變形例所涉及的壓電驅動裝置的俯視圖。圖14是示意性地表示第二實施方式的第二變形例所涉及的壓電驅動裝置的俯視圖。圖15是示意性地表示第二實施方式的第二變形例所涉及的壓電驅動裝置的俯視圖。圖16是用于說明本實施方式所涉及的機器人的圖。圖17是用于說明本實施方式所涉及的機器人的手腕部分的圖。圖18是用于說明本實施方式所涉及的泵的圖。具體實施方式以下，使用附圖詳細地對本專利技術的優選的實施方式進行說明。此外，以下說明的實施方式并不會不恰當地限定權利要求書所記載的本專利技術的內容。另外，以下所說明的構成不一本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種壓電驅動裝置，其特征在于，包括：基板，其具有固定部以及振動體部，該振動體部設置有壓電元件且被所述固定部支承；以及接觸部，其與被驅動體接觸，并將所述振動體部的動作傳遞至所述被驅動體，所述接觸部設置于所述振動體部的長邊方向上的端部，所述接觸部未被所述被驅動體按壓時的所述端部與所述接觸部的前端之間的距離、和所述接觸部被所述被驅動體按壓時的所述端部與所述前端之間的距離之差小于所述振動體部被驅動的情況下的所述長邊方向的全振幅。

【技術特征摘要】
2015.12.03 JP 2015-236650;2015.12.03 JP 2015-236651.一種壓電驅動裝置，其特征在于，包括：基板，其具有固定部以及振動體部，該振動體部設置有壓電元件且被所述固定部支承；以及接觸部，其與被驅動體接觸，并將所述振動體部的動作傳遞至所述被驅動體，所述接觸部設置于所述振動體部的長邊方向上的端部，所述接觸部未被所述被驅動體按壓時的所述端部與所述接觸部的前端之間的距離、和所述接觸部被所述被驅動體按壓時的所述端部與所述前端之間的距離之差小于所述振動體部被驅動的情況下的所述長邊方向的全振幅。2.根據權利要求1所述的壓電驅動裝置，其特征在于，若將所述全振幅設為X0，將所述被驅動體朝向所述接觸部的按壓力設為F0，則所述接觸部的所述長邊方向上的彈簧常數K滿足下述關系：K＞F0/X0。3.根據權利要求2所述的壓電驅動裝置，其特征在于，所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：高橋智明，荒川豐，
申請(專利權)人：精工愛普生株式會社，
類型：發明
國別省市：日本,JP