压电驱动装置以及机器人制造方法及图纸

本发明专利技术提供抑制功率重量比的降低，并且高输出且轻型的压电驱动装置。发明专利技术的压电驱动装置的特征在于具有能够与被驱动部接触的接触部，且具备具有压电体的多个压电驱动部。多个压电驱动部的数量在十个以上，多个压电驱动部的整体的输出在0.3W以上，压电驱动部的重量在1μg以上5g以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压电驱动装置、以及具备压电驱动装置的机器人等各种装置。
技术介绍
使压电体振动来驱动被驱动体的压电促动器(压电驱动装置)由于不需要磁铁、线圈，所以在各种领域被利用(参照例如专利文献1)。该压电驱动装置的基本的构成是在加强板的两个面的各个面上以两行两列的方式配置了四个压电元件的构成，合计八个压电元件设在加强板的两侧。各个压电元件是分别以两个电极夹持压电体的单元，加强板也作为压电元件的一方的电极被利用。在加强板的一端设有用于与作为被驱动体的转子接触来使转子旋转的突起部。若对四个压电元件中的配置在对角的两个压电元件施加交流电压，则这两个压电元件进行伸缩运动，与此对应地加强板的突起部进行往复运动或者椭圆运动。而且，与该加强板的突起部的往复运动或者椭圆运动对应地，作为被驱动体的转子向规定的旋转方向旋转。另外，通过将施加交流电压的两个压电元件切换为另两个压电元件，能够使转子向反方向旋转。专利文献1：日本特开2004－320979号公报压电驱动装置的输出Pw与压电驱动装置的驱动力F和驱动速度v的积成比例。这里，压电驱动装置的驱动力F与构成压电驱动装置的压电元件(具体而言，是被电极夹持的压电体)的剖面积成比例。因此，根据量纲分析，若以[L]来表现表示压电元件的尺寸的长度的维，则可以说与[L]2成比例。另外，压电驱动装置的驱动速度v与压电元件的长度[L]1成比例，共振频率fr与[L]－1成比例，所以可以说驱动速度v与[L]无关系。因此，可以认为压电驱动装置的输出Pw与[L]2成比例。而且，提高压电驱动装置的输出Pw能够单纯地通过增大构成压电驱动装置的压电元件的尺寸而增大压电元件的体积来进行。然而，压电驱动装置的重量Wt与压电元件的体积[L]3成比例，所以压电驱动装置的功率重量比Pw/Wt(相对于重量Wt的输出Pw的比)与[L]－1成比例。因此，存在即使单纯地增大压电元件的尺寸来提高压电驱动装置的输出Pw，也导致功率重量比Pw/Wt的降低所以并不合理这样的课题。因此，在压电驱动装置中，期望能够提供抑制功率重量比Pw/Wt的降低，并且高输出且轻型的压电驱动装置的技术。另外，在压电驱动装置中，期望其小型化、低成本化、省资源化、制造的容易化、使用的便利性的提高等。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述的课题的至少一部分而完成的，能够作为以下的方式或者应用例实现。(1)根据专利技术的一方式，提供压电驱动装置。该压电驱动装置具有能够与被驱动部接触的接触部，且具备具有压电体的多个压电驱动部。上述多个压电驱动部的数量在十个以上；上述多个压电驱动部的整体的输出在0.3W以上；上述压电驱动部的重量在1μg以上5g以下。根据该方式，通过使用十个以上重量在1μg以上5g以下的轻型的压电驱动部构成压电驱动装置，能够实现能够维持与一个压电驱动部的功率重量比同等的功率重量比，并且轻型，并且使压电驱动装置的整体的输出为0.3W以上的高输出的压电驱动装置。(2)在上述方式的压电驱动装置中，也可以是上述压电驱动部满足下式。log10(Pw/Wt)≥－0.373·log10(Wt)+1.448这里，Wt是上述压电驱动部的重量[kg]，Pw是上述压电驱动部的输出[W]，Pw/Wt是上述压电驱动部的功率重量比[W/kg]。根据该方式，能够使用具有更高的功率重量比，更小型且轻型的压电驱动部来构成压电驱动装置，所以能够实现能够更高地维持功率重量比，并且轻型，并使压电驱动装置的整体的输出为0.3W以上的高输出的压电驱动装置。(3)压电驱动装置的特征在于，在上述方式的压电驱动装置中，上述压电驱动部满足下式。log10(Pw/Wt)≥－0.498·log10(Wt)+1.653根据该方式，能够使用具有更高的功率重量比，且更轻型的压电驱动部来构成压电驱动装置，所以能够实现能够更高地维持功率重量比，并且轻型，并使压电驱动装置的整体的输出为0.3W以上的高输出的压电驱动装置。(4)在上述方式的压电驱动装置中，也可以是上述压电驱动部的输出在0.001W以上1W以下。根据该方式，通过使用十个以上的多个输出在0.001W以上1W以下的轻型的压电驱动部，能够使用具有较高的功率重量比，且小型轻型的压电驱动部来构成压电驱动装置，所以能够实现能够较高地维持功率重量比，并且轻型，并使压电驱动装置的整体的输出为0.3W以上的高输出的压电驱动装置。(5)在上述方式的压电驱动装置中，也可以是上述压电体的厚度在0.05μm以上20μm以下。在该方式中，通过使用十个以上压电体的厚度在0.05μm以上20μm以下的较薄的作为整体小型化且轻型的压电驱动部，也能够使用具有较高的功率重量比，且小型轻型的压电驱动部来构成压电驱动装置，所以能够实现能够较高地维持功率重量比，并且轻型，并使压电驱动装置的整体的输出为0.3W以上的高输出的压电驱动装置。(6)在上述方式的压电驱动装置中，也可以是上述压电驱动部的每一个的重量在1μg以上100mg以下。在该方式中，通过使用十个以上重量为1μg以上100mg以下的轻型的压电驱动部，也能够使用具有较高的功率重量比，且小型轻型的压电驱动部来构成压电驱动装置，所以能够实现能够较高地维持功率重量比，并且轻型，并使压电驱动装置的整体的输出为0.3W以上的高输出的压电驱动装置。(7)在上述方式的压电驱动装置中，也可以是上述多个压电驱动部的数量在一百个以上。根据该方式，通过使用一百个以上具有较高的功率重量比，且小型轻型的压电驱动部来构成压电驱动装置，能够实现能够与使用十个压电驱动部的情况相比较高地维持功率重量比，并且轻型，并使压电驱动装置的整体的输出为3W以上的高输出的压电驱动装置。(8)在上述方式的压电驱动装置中，也可以是上述多个压电驱动部的数量在一千个以上。根据该方式，通过使用一千个以上具有较高的功率重量比，且小型轻型的压电驱动部构成压电驱动装置，能够实现能够与使用一百个压电驱动部的情况相比较高地维持功率重量比，并且轻型，并使压电驱动装置的整体的输出为30W以上的高输出的压电驱动装置。(9)在上述方式的压电驱动装置中，也可以是上述压电振动体具有基板、配置于上述基板的上述第一电极、配置于上述第一电极的上述压电体、以及配置于上述压电体的上述第二电极。根据该方式，能够小型且轻型地构成压电振动体，能够构成具有较高的功率重量比，且轻型的压电驱动部，所以能够容易地实现能够较高地维持功率重量比，并且轻型，并使压电驱动装置的整体的输出为0.3W以上的高输出的压电驱动装置。本专利技术能够以各种方式实现，例如，除了压电驱动装置之外，还能够以压电驱动装置的驱动方法、压电驱动装置的制造方法、安装压电驱动装置的机器人、安装压电驱动装置的机器人的驱动方法、输液泵、以及投药泵等各种方式实现。附图说明图1是表示作为本专利技术的一实施方式使用了十个压电驱动部的压电驱动装置的一个例子的概略结构图。图2是图1所示的压电驱动部的概略结构图。图3是振动板的俯视图。图4是表示各压电驱动部与驱动电路的电连接状态的说明图。图5是表示压电驱动装置的动作的例子的说明图。图6是表示压电驱动装置的重量与功率重量比的关系的图表。图7是表示使用了一百个压电驱动部的压电驱动装置的概略结构的一个例子的侧视图。图8是表示作为压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电驱动装置，其特征在于，具有能够与被驱动部接触的接触部，并具备具有压电体的多个压电驱动部，上述多个压电驱动部的数量在十个以上，上述多个压电驱动部的整体的输出在0.3W以上，上述压电驱动部的重量在1μg以上5g以下。

【技术特征摘要】
2015.03.04 JP 2015-0419571.一种压电驱动装置，其特征在于，具有能够与被驱动部接触的接触部，并具备具有压电体的多个压电驱动部，上述多个压电驱动部的数量在十个以上，上述多个压电驱动部的整体的输出在0.3W以上，上述压电驱动部的重量在1μg以上5g以下。2.根据权利要求1所述的压电驱动装置，其特征在于，上述压电驱动部满足下式，log10(Pw/Wt)≥－0.373·log10(Wt)+1.448，其中，Wt是上述压电驱动部的重量[kg]，Pw是上述压电驱动部的输出[W]。3.根据权利要求2所述的压电驱动装置，其特征在于，上述压电驱动部满足下式，log10(Pw/Wt)≥－0.498·log10(Wt)+1.653。4.根据权利要求1所述的压电驱动装置，其特征在于，上述压电驱动部的输出在0.001W以...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫泽修，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP