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技術 圧電アクチュエーター、積層アクチュエーター、圧電モーター、ロボット、ハンド、及びポンプ

出願人 セイコーエプソン株式会社
発明者 露木幸一郎
出願日 2016年3月22日 (3年6ヶ月経過) 出願番号 2016-056602
公開日 2017年9月28日 (1年11ヶ月経過) 公開番号 2017-175695
状態 未査定
技術分野 圧電、電歪、磁歪装置
主要キーワード 紫外線硬化特性 減速伝達機構 力覚センサー 圧電モーター 放射方向外側 圧電駆動装置 薄膜製造プロセス 輸送対象
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (14)

課題

支持部のクラックの発生を低減する。

解決手段

圧電アクチュエーター10は、面内方向に屈曲振動する振動部210と、前記振動部の振動方向で前記振動部と接続している接続部230と、前記接続部を介して前記振動部を支持している支持部220と、前記振動部と前記接続部とが並ぶ方向と平行な方向で、前記支持部の前記振動部とは反対側に設けられている補強部250と、を備える。

概要

背景

駆動用圧電素子が貼り付けられた変位機構部(振動部)と、支持部と、を有する圧電アクチュエーターが知られている(例えば特許文献1)。駆動用圧電素子が駆動信号の入力を受けると、駆動用圧電素子に歪みが生じ、変位機構部を支持部に対して振動させる。

概要

支持部のクラックの発生を低減する。圧電アクチュエーター10は、面内方向に屈曲振動する振動部210と、前記振動部の振動方向で前記振動部と接続している接続部230と、前記接続部を介して前記振動部を支持している支持部220と、前記振動部と前記接続部とが並ぶ方向と平行な方向で、前記支持部の前記振動部とは反対側に設けられている補強部250と、を備える。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

内方向に屈曲振動する振動部と、前記振動部の振動方向で前記振動部と接続している接続部と、前記接続部を介して前記振動部を支持している支持部と、前記振動部と前記接続部とが並ぶ方向と平行な方向で、前記支持部の前記振動部とは反対側に設けられている補強部と、を備える圧電アクチュエーター

請求項2

前記支持部は脆性材料を含んでいる請求項1に記載の圧電アクチュエーター。

請求項3

前記振動部、前記接続部、および前記支持部は一体である、請求項1または2に記載の圧電アクチュエーター。

請求項4

前記補強部は樹脂を含んでいる、請求項1から3のいずれか一項に記載の圧電アクチュエーター。

請求項5

前記樹脂は、紫外線硬化する特性を有する、請求項4に記載の圧電アクチュエーター。

請求項6

前記補強部は、前記支持部のタイバーカット部に設けられている請求項1から5のいずれか一項に記載の圧電アクチュエーター。

請求項7

請求項1から6のいずれか一項に記載の圧電アクチュエーターを複数個積層している積層アクチュエーター。

請求項8

請求項1から6のいずれか一項に記載の圧電アクチュエーターまたは請求項7に記載の積層アクチュエーターを備える圧電モーター

請求項9

請求項8に記載の圧電モーターを備えるロボット

請求項10

請求項8に記載の圧電モーターを備えるハンド

請求項11

請求項8に記載の圧電モーターを備えるポンプ

技術分野

0001

本発明は、圧電アクチュエーター及びそれを用いた積層アクチュエーター、圧電モーターロボットハンド、並びにポンプに関する。

背景技術

0002

駆動用圧電素子が貼り付けられた変位機構部(振動部)と、支持部と、を有する圧電アクチュエーターが知られている(例えば特許文献1)。駆動用圧電素子が駆動信号の入力を受けると、駆動用圧電素子に歪みが生じ、変位機構部を支持部に対して振動させる。

先行技術

0003

特開2001−111128号公報

発明が解決しようとする課題

0004

上記技術では、振動部の振動により、支持部の振動部と反対側である外側にクラック等の損傷が発生するおそれがあった。特に支持部が脆性材料で形成されている場合にクラック等の損傷が発生するおそれがあった。

課題を解決するための手段

0005

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

0006

(1)本発明の一形態によれば、圧電アクチュエーターが提供される。この圧電アクチュエーターは、面内方向に屈曲振動する振動部と、前記振動部の振動方向で前記振動部と接続している接続部と、前記接続部を介して前記振動部を支持している支持部と、前記振動部と前記接続部とが並ぶ方向と平行な方向で、前記支持部の前記振動部とは反対側に設けられている補強部と、を備える。
この形態によれば、支持部の振動部とは反対側の面に設けられている補強部を備えるので、振動部の振動による支持部のクラックの発生を、補強部により低減できる。

0007

(2)上記形態において、前記支持部は脆性材料を含んでいてもよい。
支持部が脆性材料を含んでいる場合、クラックが発生しやすいので、補強部によるクラックの発生低減効果が大きい。

0008

(3)上記形態において、前記振動部、前記接続部、および前記支持部は一体であってもよい。
この形態によれば、振動部、接続部、および支持部は一体であるので、製造が容易である。

0009

(4)上記形態において、前記補強部は樹脂を含んでいてもよい。
この形態によれば、補強部が樹脂を含んでいるので、容易に支持部を補強できる。

0010

(5)上記形態において、前記樹脂は、紫外線硬化する特性を有していてもよい。
この形態によれば、樹脂が紫外線で硬化する特性を有するので、加熱や冷却が不要であり、樹脂を容易に支持部に塗って紫外線を照射することで容易に硬化できる。

0011

(6)上記形態において、前記補強部は、前記支持部のタイバーカット部に設けられていてもよい。
この形態によれば、支持部のタイバーカット部は、カットの際にダメージを受けやすいので、支持部のタイバーカット部を補強部で補強することが好ましい。

0012

(7)本発明の一形態によれば、積層アクチュエーターが提供される。この積層アクチュエーターは、上記形態のいずれか一項に記載の圧電アクチュエーターを複数個積層している。
この形態によれば、駆動力を大きくすることが出来る。

0013

本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、圧電駆動装置、圧電アクチュエーターの他、圧電モーター、圧電モーターを備えるロボット、圧電モーターを備えるハンド、圧電モーターを備えるポンプ等様々な形態で実現することができる。

図面の簡単な説明

0014

第1の実施形態の圧電駆動装置の概略構成を示す平面図。
圧電駆動装置を圧電モーターとして利用する例を示す説明図。
製造工程の途中の段階において基板上に形成された圧電駆動装置を示す平面図。
エッチング後の基板を示す説明図。
図4におけるタイバーの近傍の領域を拡大して示す説明図。
タイバーカット後のタイバーカット部の近傍を拡大して示す説明図。
タイバーカット部に補強部を設けた状態を示す説明図。
第2の実施形態の圧電駆動装置の概略構成を示す平面図。
第3の実施形態の圧電駆動装置の概略構成を示す平面図。
ロボットの一例を示す説明図。
ロボットの手首部分の説明図。
アシスト装置を示す説明図。
ポンプの一例を示す説明図。

実施例

0015

・第1の実施形態:
図1は、第1の実施形態の圧電駆動装置(圧電アクチュエーター)10の概略構成を示す平面図である。圧電駆動装置10は、基板200と、圧電素子110と、を備える。基板200には、図示の便宜上、ハッチングが付されている。基板200は、振動部210と、支持部220と、接続部230と、を備える。振動部210は、略長方形の部材であり、圧電素子110を載置している。

0016

振動部210の2つの短辺のうちの一方の短辺には、被駆動部材と接触する接触子20が設けられている。支持部220は、振動部210の接触子20と反対側において、振動部210の約半分の周囲を囲うように配置されている。支持部220は、振動部210の長辺の略中央において、接続部230によって振動部210と接続されており、振動部210を支持する。支持部220は、振動部210と接続部230とが並ぶ方向ARと平行な方向に見たときに、支持部220の振動部210とは反対側の面(側面)に、タイバーカット部240を有している。また、タイバーカット部240を覆うように、補強部250が設けられている。タイバーカット部240は、製造時に用いたタイバーをカットした跡である。この点については、後述する。圧電素子110の伸縮により振動部210が振動すると、タイバーカット部240に振動によるクラックが入り易いので、補強部250を設けて、クラックの発生を低減する。補強部250は、樹脂を含んでいることが好ましい。ここで、樹脂として、紫外線硬化樹脂を用いることが好ましい。紫外線硬化樹脂であれば、樹脂を硬化や軟化させるのに加熱や冷却が不要であり、熱の影響を低減できる。また、硬化前の樹脂を例えばポッティングにより塗って紫外線を照射することで、容易に硬化させることができるので、補強部250を容易に形成できる。なお、補強部250を「保護膜」と呼ぶことも可能である。

0017

圧電素子110は、第1電極130(膜状に形成されているため「第1電極膜130」とも呼ぶ。)と、第1電極130の上に形成された圧電体140(膜状に形成されているため「圧電体膜140」とも呼ぶ。)と、圧電体140の上に形成された第2電極150(膜状に形成されているため「第2電極膜150」とも呼ぶ。)と、を備え、第1電極130と第2電極150は、圧電体140を挟持している。第1電極130や第2電極150は、例えばスパッタリングによって形成される薄膜である。第1電極130や第2電極150の材料としては、例えばAl(アルミニウム)や、Ni(ニッケル),Au(金),Pt(白金),Ir(イリジウム),Cu(銅)などの導電性の高い任意の材料を利用可能である。

0018

圧電体140は、例えばゾルゲル法スパッタリング法によって形成され、薄膜形状を有している。圧電体140の材料としては、ABO3型ペロブスカイト構造を採るセラミックスなど、圧電効果を示す任意の材料を利用可能である。ABO3型のペロブスカイト構造を採るセラミックスとしては、例えばチタン酸ジルコン酸鉛PZT),チタン酸バリウムチタン酸鉛ニオブ酸カリウムニオブ酸リチウムタンタル酸リチウムタングステン酸ナトリウム酸化亜鉛チタン酸バリウムストロンチウムBST),タンタル酸ストロンチウムビスマス(SBT),メタニオブ酸鉛亜鉛ニオブ酸鉛,スカンジウムニオブ酸鉛等を用いることが可能である。またセラミック以外の圧電効果を示す材料、例えばポリフッ化ビニリデン水晶等を用いることも可能である。圧電体140の厚みは、例えば50nm(0.05μm)以上20μm以下の範囲とすることが好ましい。この範囲の厚みを有する圧電体140の薄膜は、膜形成プロセス(「成膜プロセス」とも呼ぶ。)を利用して容易に形成することができる。圧電体140の厚みを0.05μm以上とすれば、圧電体140の伸縮に応じて十分に大きな力を発生することができる。また、圧電体140の厚みを20μm以下とすれば、圧電駆動装置10を十分に小型化することができる。但し、圧電体140を薄膜とする必要は無く、上述よりも厚みの大きな膜としてもよい。また、圧電体140として、バルク状の圧電体を用いることも可能である。

0019

第1の実施形態では、圧電駆動装置10は、圧電素子110として、5つの圧電素子110a,110b,110c,110d,110eを含んでいる。圧電素子110eは、略長方形形状に形成されており、振動部210の幅方向の中央において、振動部210の長手方向に沿って形成されている。圧電素子110a,110b,110c,110dは、振動部210の四隅の位置に形成されている。なお、図1では、圧電素子110が振動部210の一方の面に形成されている例を示しているが、圧電素子110は、振動部210の2つの面に形成されていてもよい。この場合、一方の面の圧電素子110a〜110eと、他方の面の圧電素子110a〜110eとは、振動部210を対称面とする対称位置に配置されることが好ましい。

0020

基板200は、第1電極130と圧電体140と第2電極150を膜形成プロセスで形成するための基板として使用される。また、基板200の振動部210は機械的な振動を行う振動板としての機能も有する。基板200は、例えば、脆性材料であるSi,Al2O3,ZrO2などで形成することができる。シリコン(Si)製の基板200(「シリコン基板200」とも呼ぶ。)として、例えば半導体製造用Siウェハーを利用することが可能である。基板200の厚みは、例えば10μm以上100μm以下の範囲とすることが好ましい。基板200の厚みを10μm以上とすれば、基板200上の成膜処理の際に基板200を比較的容易に取扱うことができる。なお、基板200の厚みを50μm以上とすれば、基板200をさらに容易に取扱うことができる。また、基板200(振動部210)の厚みを100μm以下とすれば、薄膜で形成された圧電体140の伸縮に応じて、振動部210を容易に振動させることができる。

0021

図2は、圧電駆動装置10を圧電モーター11として利用する例を示す説明図である。圧電駆動装置10の接触子20は、被駆動部材としてのローター50の外周に接触し、圧電モーター11を形成している。図2に示す例では、2つの圧電素子110a、110dに交流電圧又は脈流電圧印加しており、圧電素子110a、110dは矢印xの方向に伸縮する。これに応じて、圧電駆動装置10の振動部210が振動部210の平面内で屈曲振動して蛇行形状(S字形状)に変形し、接触子20の先端が矢印yの向きに往復運動するか、又は、楕円運動する。その結果、ローター50は、その中心51の周りに所定の方向z(図2では時計回り方向)に回転する。なお、2つの圧電素子110b、110cに交流電圧又は脈流電圧を印加する場合には、ローター50は逆方向(反時計回り方向)に回転する。なお、中央の圧電素子110eに、交流電圧又は脈流電圧を印加すれば、圧電駆動装置10が長手方向に伸縮するので、接触子20からローター50に与える力をより大きくすることが可能である。なお、圧電駆動装置10のこのような動作については、上記先行技術文献1(特開2004−320979号公報、又は、対応する米国特許第7224102号)に記載されており、その開示内容は参照により組み込まれる。

0022

図3は、製造工程の途中の段階において基板200上に形成された圧電駆動装置10を示す平面図である。基板200上に圧電駆動装置10を形成するまでの工程については、薄膜製造プロセスを利用できるため、説明を省略する。図3では、基板200上に2行3列の計6個の圧電駆動装置10が図示されているが、実際には、極めて多数の圧電駆動装置10が、基板200上に2次元的に形成される。図3では、図示の都合上、右上の圧電駆動装置10のみに、圧電素子110a〜110eの符号を付しているが、各圧電駆動装置10は、圧電素子110a〜110eを備えている。図3に示した破線の内側のハッチングで示した領域は、エッチングにより除去されるエッチング領域260を示している。

0023

図4は、エッチング後の基板200を示す説明図である。なお、図4では、基板200のみ図示し、圧電素子110a〜110eの図示を省略している。ハッチングで示した領域がエッチングにより残る領域である。すなわち、基板200がエッチングされると、振動部210と、支持部220と、接続部230と、タイバー242と、枠部270と、が残り、振動部210と、支持部220と、接続部230とは、一体の部材である。個々の圧電駆動装置10の支持部220は、4箇所のタイバー242により枠部270と接続される構造となっている。その後の工程で、タイバー242をカットすることにより、個片化された圧電駆動装置10を得ることができる。なお、後述する積層アクチュエーターを構成する場合、圧電駆動装置10を個片化してから積層するよりも、個片化する前の状態で積層し、その後に個片化して、各積層アクチュエーターを得る方が効率的である。

0024

図5は、図4におけるタイバー242の近傍の領域5を拡大して示す説明図である。タイバー242は、支持部220と枠部270とを接続する棒状の部分であり、第1の実施形態では、3本のタイバー242を備えている。タイバー242の本数は、1本以上であれば、何本でもよい。第1の実施形態では、支持部220に凹部を設け、凹部の底と枠部270とをタイバー242で接続しているが、凹部を設けずに平らな支持部220と枠部270とをタイバー242で接続してもよい。

0025

図6は、タイバーカット後のタイバーカット部240の近傍を拡大して示す説明図である。タイバー242(図5)は、例えば、棒状の治具押し付けて折り取るようにカットされたり、ダイシングのように外周歯でカットしたり、またはレーザーでカットされる場合もある。タイバー242をカットした跡が上述したタイバーカット部240である。タイバー242は、カットされるときに、応力が掛かるので、タイバーカット部240は、クラックが発生しやすい状態となる。また、タイバー242の破断面244は表面形状が粗くなりやすく、応力が掛かると、クラックの起点となりやすい。タイバー242をカットした後のタイバーカット部240に補強部250が形成されると、応力を受けても変形しにくくなりクラックが起点から進行しにくくなる。

0026

図7は、タイバーカット部240に補強部250を設けた状態を示す説明図である。第1の実施形態において、振動部210(図1)が振動すると、上述したように、タイバーカット部240にクラックが発生し易く、また、クラックが広がるおそれがある、第1の実施形態では、クラックの発生や広がりを低減するために、タイバーカット部240に補強部250を設ける。応力が掛かっても、補強部250により変形が小さくなるので、タイバーカット部240を起点としたクラックの発生を低減することができる。なお、上述したように、補強部250は、樹脂を含んでおり、樹脂として紫外線硬化特性を有する樹脂を用いることが好ましい。

0027

補強部250の材質としては、樹脂以外の他のものを利用可能である。例えば、CVD法により形成した硬質絶縁膜を補強部250として用いてもよい。補強部250を絶縁材料で形成すれば、基板200の絶縁性が高まる点で好ましい。

0028

以上、第1の実施形態によれば、圧電駆動装置10は、タイバーカット部240に補強部250を備えるので、支持部220にクラックが発生し、発生したクラックが広がることを低減することができる。特に、支持部220が脆性材料で形成されている場合には、クラックが発生しやすいので、有効である。

0029

上記第1の実施形態では、タイバーカット部240が有する例を用いて説明したが、クラックが発生する原因は、タイバーカット部240に依存するわけではない。第1の実施形態では、振動部210が、その面内方向(振動部210の為す面の平行な方向)に屈曲振動し、支持部220が、振動部210の振動方向で接続部230を介して振動部210と接続している。この場合、振動部210の振動による応力が接続部230を介して支持部220に伝わり、振動部210と接続部230とが並ぶ方向と平行な方向で、支持部220の振動部210とは反対側の面にクラックが発生する場合がある(すなわち振動方向に起因)。よって、タイバーカット部240を有していない場合であっても、補強部250が振動部210と接続部230とが並ぶ方向と平行な方向で、支持部220の振動部210とは反対側の面に設けられていると、このような(振動方向に起因する)クラックの発生を低減できる。また、タイバーカット部240を有していて且つ上述の振動方向の構成である場合は、補強部250がクラック発生を低減する効果はいっそう大きい。

0030

・第2の実施形態:
図8は、第2の実施形態の圧電駆動装置12の概略構成を示す平面図である。第1の実施形態の圧電駆動装置10は、タイバーカット部240に補強部250を備えていたが、第2の実施形態の圧電駆動装置12は、支持部220の外縁側、すなわち、支持部220の振動部210とは反対側の面(側面)の全体に補強部250を備えている。このように支持部220の外周の広範囲にわたって補強部250を備えることで、支持部220にクラックが発生することを更に低減できる。第2の実施形態においても、補強部250は、タイバーカット部240を覆っている。なお、支持部220の外縁側の側面のうち、振動部210の短辺と平行な側面220sには、補強部250を備えなくてもよい。この側面220sには、後述する配線基板が接続される場合があるからである。

0031

・第3の実施形態:
図9は、第3の実施形態の積層アクチュエーター13の概略構成を示す平面図である。積層アクチュエーター13は、複数個積層された(図9では5個)圧電駆動装置10と、各圧電駆動装置10の電力を供給するための配線基板300と、を備えている。配線基板300は、例えば、フレキシブル基板により構成されている。なお、積層アクチュエーター13の補強部250は、圧電駆動装置10の積層方向に沿った形状を有している。このような積層アクチュエーター13においても、第1の実施形態の圧電駆動装置10と同様に、タイバーカット部240に補強部250を備えるので、支持部220にクラックが発生し、発生したクラックが広がることを低減することができる。なお、第1の実施形態の圧電駆動装置10の代わりに、第2の実施形態の圧電駆動装置12を複数個積層してもよい。

0032

・他の実施形態:
上述した圧電駆動装置10,12や積層アクチュエーター13(以下の実施形態では「圧電駆動装置10」の用語を代表として使用する。)は、共振を利用することで被駆動部材に対して大きな力を与えることができるものであり、圧電モーターとして各種の装置に適用可能である。圧電駆動装置10は、例えば、ロボット(電子部品搬送装置ICハンドラー)も含む)、投薬用ポンプ、時計カレンダー送り装置印刷装置(例えば紙送り機構。)等の各種の機器における駆動装置として用いることが出来る。以下、代表的な実施の形態について説明する。

0033

図10は、上述の圧電駆動装置10を利用したロボット2050の一例を示す説明図である。ロボット2050は、複数本リンク部2012(「リンク部材」とも呼ぶ)と、それらリンク部2012の間を回動又は屈曲可能な状態で接続する複数の関節部2020とを備えたアーム2010(「腕部」とも呼ぶ)を有している。それぞれの関節部2020には、上述した圧電駆動装置10が内蔵されており、圧電駆動装置10を用いて関節部2020を任意の角度だけ回動又は屈曲させることが可能である。なお、図10では、図示の都合上、圧電駆動装置10を1つだけ図示している。アーム2010の先端には、ハンド2000が接続されている。ハンド2000は、一対の把持部2003を備えている。ハンド2000にも圧電駆動装置10が内蔵されており、圧電駆動装置10を用いて把持部2003を開閉して物を把持することが可能である。また、ハンド2000とアーム2010との間にも圧電駆動装置10が設けられており、圧電駆動装置10を用いてハンド2000をアーム2010に対して回転させることも可能である。

0034

図11は、図10に示したロボット2050の手首部分の説明図である。手首の関節部2020は、手首回動部2022を挟持しており、手首回動部2022に手首のリンク部2012が、手首回動部2022の中心軸O周りに回動可能に取り付けられている。手首回動部2022は、圧電駆動装置10を備えており、圧電駆動装置10は、手首のリンク部2012及びハンド2000を中心軸O周りに回動させる。ハンド2000には、複数の把持部2003が立設されている。把持部2003の基端部はハンド2000内で移動可能となっており、この把持部2003の根元の部分に圧電駆動装置10が搭載されている。このため、圧電駆動装置10を動作させることで、把持部2003を移動させて対象物を把持することができる。

0035

なお、ロボットとしては、単腕のロボットに限らず、腕の数が2以上の多腕ロボットにも圧電駆動装置10を適用可能である。ここで、手首の関節部2020やハンド2000の内部には、圧電駆動装置10の他に、力覚センサージャイロセンサー等の各種装置に電力を供給する電力線や、信号を伝達する信号線等が含まれ、非常に多くの配線が必要になる。従って、関節部2020やハンド2000の内部に配線を配置することは非常に困難だった。しかしながら、上述した実施形態の圧電駆動装置10は、通常の電動モーターや、従来の圧電駆動装置よりも駆動電流を小さくできるので、関節部2020(特に、アーム2010の先端の関節部)やハンド2000のような小さな空間でも配線を配置することが可能になる。

0036

上記説明では、ハンド2000を備えるロボット2050を例にとって説明したが、ハンド2000は、ロボット2050の部品としてのみならず、単独の製品として構成されていても良い。

0037

図12は、上述の圧電駆動装置10を利用した指アシスト装置1000を示す説明図である。指アシスト装置1000は、第1の指アシスト部1001と、第2の指アシスト部1002と、ベース部材1003と、を備え、指700に装着される。第1の指アシスト部1001は、圧電駆動装置10と、減速機501と、指支持部701と、を備える。第2の指アシスト部1002は、圧電駆動装置10と、減速機502と、指支持部702と、バンド703と、を備える。バンド703を除き、第1の指アシスト部1001と第2の指アシスト部1002とは、ほぼ同じ構成である。バンド703は、指700の腹側から第2の指アシスト部1002を固定する。なお、バンド703は、第1の指アシスト部1001にも、設けられるが、図12では省略されている。指アシスト装置1000は、圧電駆動装置10により、指700の屈伸をアシストする。なお、本実施形態では、指アシスト装置1000は、指700の屈伸をアシストするものとして説明したが、指700の代わりにロボットのハンドを用い、ハンドと指アシスト装置1000とを一体化してもよい。この場合、ハンドが、圧電駆動装置10により駆動され、屈伸する。

0038

図13は、上述の圧電駆動装置10を利用したポンプとしての送液ポンプ2200の一例を示す説明図である。送液ポンプ2200は、ケース2230内に、リザーバー2211と、チューブ2212と、圧電駆動装置10と、ローター2222と、減速伝達機構2223と、カム2202と、複数のフィンガー2213、2214、2215、2216、2217、2218、2219と、が設けられている。リザーバー2211は、輸送対象である液体を収容するための収容部である。チューブ2212は、リザーバー2211から送り出される液体を輸送するための管である。圧電駆動装置10の接触子20は、ローター2222の側面に押し付けた状態で設けられており、圧電駆動装置10がローター2222を回転駆動する。ローター2222の回転力は減速伝達機構2223を介してカム2202に伝達される。フィンガー2213から2219はチューブ2212を閉塞させるための部材である。カム2202が回転すると、カム2202の突起部2202Aによってフィンガー2213から2219が順番放射方向外側に押される。フィンガー2213から2219は、輸送方向上流側(リザーバー2211側)から順にチューブ2212を閉塞する。これにより、チューブ2212内の液体が順に下流側に輸送される。こうすれば、極く僅かな量を精度良く送液可能で、しかも小型な送液ポンプ2200を実現することができる。なお、各部材の配置は図示されたものには限られない。また、フィンガーなどの部材を備えず、ローター2222に設けられたボールなどがチューブ2212を閉塞する構成であってもよい。上記のような送液ポンプ2200は、インシュリンなどの薬液人体投与する投薬装置などに活用できる。ここで、上述した実施形態の圧電駆動装置10を用いることにより、従来の圧電駆動装置よりも駆動電流が小さくなるので、投薬装置の消費電力を低減することができる。従って、投薬装置を電池駆動する場合は、特に有効である。

0039

以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。

0040

5…領域、10…圧電駆動装置(圧電アクチュエーター)、11…圧電モーター、12…圧電駆動装置、13…積層アクチュエーター、20…接触子、50…ローター、51…中心、110…圧電素子、110a…圧電素子、110b…圧電素子、110c…圧電素子、110d…圧電素子、110e…圧電素子、130…第1電極、140…圧電体、150…第2電極、200…基板、210…振動部、220…支持部、220s…側面、230…接続部、240…タイバーカット部、242…タイバー、244…破断面、250…補強部、260…エッチング領域、270…枠部、300…配線基板、501…減速機、502…減速機、700…指、701…指支持部、702…指支持部、703…バンド、1000…指アシスト装置、1001…第1の指アシスト部、1002…第2の指アシスト部、1003…ベース部材、2000…ハンド、2003…把持部、2010…アーム、2012…リンク部、2020…関節部、2022…手首回動部、2050…ロボット、2200…送液ポンプ、2202…カム、2202A…突起部、2211…リザーバー、2212…チューブ、2213〜2219…フィンガー、2222…ローター、2223…減速伝達機構、2230…ケース、O…中心軸、x…矢印、y…矢印、z…方向

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