转动／移动转换致动器制造技术

一种转动／移动转换致动器，其具有由移动体和致动器构成的致动器单元，其中该移动体可以线性移动。该致动器具有一对板状基座、转动体、使转动体转动的振动元件、以及用于将该转动体的转动运动转换为该移动体的线性运动的转换机构。将该转动体固定在要将该转动体（凸轮转子）固定于其上的轴上。该转动体的外周面构成凸轮机构的凸轮面。在该移动体的端部设置滚子。该滚子紧靠在该转动体的外周面（凸轮面）上。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种转动/移动转换致动器。
技术介绍
使移动体线性运动的线性致动器是公知的，例如，配备有电机(转动型致动器)、使电机减速并传递电机的转动驱动力的减速单元、以及将转动运动转换为线性运动的齿轮齿条单元的装置。但是，存在一个问题，即很难使所述致动器更加小型化、更轻，尤其是更薄，因为上述常规的线性致动器必须具有减速单元，并且该致动器的电机庞大。此外，该致动器的结构复杂，且会产生大的噪音。另外，还存在一个问题，即电机产生的电磁噪声可能会对任何其他设备产生有害影响。在此，日本特开专利申请No.2001-161084公开了一种具有将由超声电机驱动的转动体的转动运动转换为移动体的线性运动的凸轮机构的线性运动机构。但是，从所使用的超声电机的结构方面看，上述申请中公开的线性运动机构的驱动力(驱动扭矩)、驱动速度和驱动效率不足。上述线性运动机构的另一缺陷是，由于通过沿转动体的轴向对转动体施加推力而在转动体与振动元件之间提供摩擦力，由此获得驱动力，所以在改变沿转动体轴向的推力的情况下，驱动特性会发生很大的变化。换句话说，如上述申请的图1和2所示，在其中移动体14从转动体4的侧向紧靠凸轮(其外周面)13的这种系统中，沿转动体4轴向的推力受到由移动体14施加到凸轮13上的侧向压力的很大影响。因此，驱动特性会发生很大的变化。另一方面，如上述申请的图4所示，在其中移动体14从转动体4的轴向紧靠凸轮(其侧面)13的系统中，沿转动体4轴向的推力的直接作用在移动体14上。因此，驱动特性也会发生很大的变化。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种转动/移动转换致动器，其结构简单且易于小型化、尤其是更薄，该致动器可以准确可靠地使移动体沿所期望的方向移动(往复运动)。为了实现上述目的，根据本专利技术一个方面的一种转动/移动转换致动器，其包括以可转动的方式设置的转动体；振动元件；移动体，其沿所期望的方向可移动地设置在与发生振动的平面相同的平面内或设置在与发生振动的平面大致平行的平面内；以及转换机构，用于将所述转动体的转动运动转换为所述移动体的往复运动，其中，所述振动元件包括通过施加AC电压而进行伸缩的第一压电元件；具有对接部分(abuttingportion)和臂部分的加强板；以及通过施加AC电压而进行伸缩的第二压电元件，所述第一压电元件、加强板和第二压电元件以上述顺序层叠，并且通过所述臂部分支撑所述振动元件，以使所述对接部分紧靠所述转动体，其中通过对所述第一和第二压电元件施加AC电压使所述振动元件发生振动，从而所述振动元件通过振动反复地向所述转动体施加力，以使所述转动体转动。因此，所述移动体可以准确可靠地沿所期望的方向移动(往复运动)。另外，振动元件使转动体转动，将转动体的转动运动转换为移动体的往复运动以驱动所述移动体，从而使整个转动/移动转换致动器小型化(尤其是变得更薄)。此外，因为该致动器具有减速功能，所以与振动元件直接驱动移动体的情况相比，该移动体可以在很大的力的作用下移动(被驱动)。此外，可以简化致动器的结构，并且可以降低其制造成本。另外，因为由于没有使用任何常规的电机而使得在致动器中没有或几乎没有产生电磁噪声，所以可以防止对周边设备的有害影响。另外，特别地，所述振动元件包括第一压电元件，通过施加AC电压使其进行伸缩；加强板，其具有对接部分和臂部分；以及第二压电元件，通过施加AC电压使其进行伸缩，并且第一压电元件、加强板和第二压电元件以上述顺序层叠。因此，可以以低电压获得大的驱动力和高的驱动速度。此外，由于致动器在一平面内进行伸缩，所以可以大大提高驱动效率。在本专利技术的转动/移动转换致动器中，优选地，所述振动元件、转动体和移动体分别设置在相互基本平行的平面内，并且所述振动元件的振动和所述移动体的往复运动在各自的平行平面内进行。根据本专利技术另一方面的一种转动/移动转换致动器，其包括以可转动的方式设置的转动体；振动元件；以可线性移动的方式设置的移动体；以及转换机构，用于将所述转动体的转动运动转换为所述移动体的往复运动，其中，所述振动元件包括第一压电元件，通过施加AC电压使其进行伸缩；加强板，具有对接部分和臂部分；以及第二压电元件，通过施加AC电压使其进行伸缩，第一压电元件、加强板和第二压电元件以上述顺序层叠，并且通过所述臂部分支撑所述振动元件，以使所述对接部分紧靠所述转动体，其中通过对第一和第二压电元件施加AC电压而使所述振动元件发生振动，从而所述振动元件通过振动反复对所述转动体施加力，以使所述转动体转动。因此，可以使移动体准确可靠地线性移动(往复运动)。另外，所述振动元件使转动体转动，并且将转动体的转动运动转换为移动体的线性运动以驱动所述移动体，由此使整个转动/移动转换致动器小型化(尤其是变得更薄)。此外，因为所述致动器具有减速功能，所以与振动元件直接驱动所述移动体的情况相比，所述移动体可以在很大的力的作用下移动(被驱动)。此外，可以简化所述致动器的结构，并且降低其制造成本。此外，因为由于没有使用任何常规电机而使得在致动器中没有产生或几乎不产生电磁噪声，所以可以防止对周边设备的有害影响。此外，特别地，所述振动元件包括第一压电元件，通过施加AC电压使其进行伸缩；加强板，其具有对接部分和臂部分；以及第二压电元件，通过施加AC电压使其进行伸缩，并且第一压电元件、加强板和第二压电元件以上述顺序层叠。因此，可以以低电压获得大的驱动力和高的驱动速度。此外，由于致动器在一平面内进行伸缩，所以大大提高了驱动效率。在本专利技术的转动/移动转换致动器中，优选地，所述转换机构包括配备有具有凸轮面的凸轮的凸轮机构。在本专利技术的转动/移动转换致动器中，优选地，所述振动元件、转动体和移动体分别设置在相互基本平行的平面内，并且所述振动元件的振动和所述移动体的往复运动在各自的平行平面内进行。在所述转动/移动转换致动器中，优选地，所述凸轮机构的凸轮与所述转动体一起转动。在所述转动/移动转换致动器中，优选地，将所述凸轮设置在所述转动体上。在所述转动/移动转换致动器中，优选地，所述转动体具有外周面，所述振动元件紧靠该外周面，并且所述外周面与转动体的转动中心之间的距离比从凸轮的转动中心到凸轮的凸轮面的最大距离长。在所述转动/移动转换致动器中，优选地，所述转动体具有内周面，所述振动元件从转动体的内部紧靠该内周面。在所述转动/移动转换致动器中，优选地，将所述凸轮机构的凸轮面沿其径向设置在所述内周面的外侧。在所述转动/移动转换致动器中，优选地，所述凸轮机构的凸轮包括凸轮槽。在所述转动/移动转换致动器中，优选地，所述移动体具有对接部分，所述移动体在该对接部分紧靠在所述凸轮机构的凸轮面上，并且所述致动器还包括偏置装置，用于偏置所述移动体，以使所述对接部分紧靠所述凸轮面。在所述转动/移动转换致动器中，优选地，所述转动体的紧靠有所述振动元件的部分和所述凸轮机构的凸轮面位于基本相同的平面内。在所述转动/移动转换致动器中，优选地，将所述凸轮设置在所述移动体上。在所述转动/移动转换致动器中，优选地，所述转换机构包括曲柄机构。在所述转动/移动转换致动器中，优选地，所述曲柄机构具有曲柄连杆，并且所述振动元件、转动体、曲柄机构的曲柄连杆和移动体分别设置在相互基本平行的平面内，并且所述振动元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转动／移动转换致动器，其包括：以可转动的方式设置的转动体；振动元件，其包括：第一压电元件，通过施加ＡＣ电压使其进行伸缩；加强板，具有对接部分和臂部分；以及第二压电元件，通过施加ＡＣ电压使其进行伸缩，所述第一压电元件、加强板和第二压电元件以上述顺序层叠，并且由所述臂部分支撑所述振动元件，以使所述对接部分紧靠在所述转动体上，其中通过向所述第一和第二压电元件施加ＡＣ电压而使所述振动元件进行振动，以使所述振动元件通过振动反复对所述转动体施加力以使所述转动体转动；移动体，沿与其中发生振动的平面相同的平面或与其中发生振动的平面基本上平行的平面内的所期望的方向可移动地设置；以及转换机构，用于将所述转动体的转动运动转换为所述移动体的往复运动。

【技术特征摘要】
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【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：JP[日本]