致动器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于驱动各种部件或构件的致动器，特别涉及以扭转动作进行变位的致动器。
【背景技术】
[0002]—直以来，为了使各种部件或构件移动，或者为了使各种构件或部件的朝向变化而广泛使用致动器。在下述的专利文献1中公开了利用双压电晶片(bimorph)结构的压电元件的致动器。在该致动器中，将2片压电陶瓷板贴合。使一方的压电陶瓷板和另一方的压电陶瓷板向相反方向变位。致动器弯曲。因此，若将致动器的一端固定，则另一端侧就进行变位。
[0003]先行技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:JP特表2005-518287号公报
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]近年来，在致动器中，谋求进一步扩大变位量。
[0008]本发明的目的在于，提供能使变位扩大率较大的致动器。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]本发明所涉及的致动器具备:板状的弹性体、和使该板状的弹性体变位的驱动构件。
[0011]在本发明中，板状的弹性体具有:第1主面、和为与第1主面相反侧的第2主面。
[0012]在本发明中，上述弹性体在从第1主面侧俯视观察的情况下，具有沿着圆弧状的中心线延伸的形状，以将该圆弧状的中心线作为中心轴的扭转动作进行变形。
[0013]在本发明所涉及的致动器的某特定的局面下，弹性体具有沿着上述圆弧状的中心线延伸的方向配置的多个弹性体板，将多个弹性体板连结来构成所述弹性体。
[0014]在本发明所涉及的致动器的其他特定的局面下，在多个弹性体板中，将相邻弹性体板经由连接构件连结。
[0015]在本发明所涉及的致动器的再另外特定的局面下，将多个弹性体板直接连结。
[0016]在本发明所涉及的致动器的再其他特定的局面下，圆弧状的中心线的中心角为360。。
[0017]在本发明所涉及的致动器的再其他特定的局面下，弹性体板具有长度方向，在俯视观察的情况下，将相邻的弹性体板相连，形成某角度。
[0018]在本发明所涉及的致动器的再另外特定的局面下，连接构件在上述圆弧状的中心线延伸的方向上交替配置在外周侧或内周侧。
[0019]在本发明所涉及的致动器的再其他特定的局面下，弹性体板具有压电元件，该压电元件具有压电板、和形成于压电板的电极。
[0020]在本发明所涉及的致动器的再另外特定的局面下，弹性体板具有以弯曲模式振动的多个压电元件，在进行俯视观察的情况下，将多个上述压电元件结合而成为蜿蜒状的形状。
[0021 ]发明的效果
[0022]根据本发明所涉及的致动器，由于板状的弹性体具有上述形状，以扭转动作变形，因此能使变位扩大率较大。
【附图说明】
[0023]图1是用于说明本发明的第1实施方式所涉及的致动器的立体图。
[0024]图2(a)以及图2(b)是用于说明第1实施方式的致动器的扭转动作的立体图以及用于说明从致动器的一方的端部观察到的变位状态的端面图。
[0025]图3是表示第1实施方式的致动器中的圆弧的中心角与变位量的关系的图。
[0026]图4是用于说明为了得到图3所示的结果而用的第1实施方式的致动器中的各参数的不意俯视图。
[0027]图5是表示在第1实施方式的致动器中所用的1个弹性体板的立体图。
[0028]图6是表示图5所示的弹性体板中的压电元件的立体图。
[0029]图7是用于说明图6所示的压电元件的弯曲动作的截面图。
[0030]图8是用于说明变形例的压电元件中的弯曲动作的截面图。
[0031]图9是表示再其他变形例所涉及的压电元件的弯曲动作的截面图。
[0032]图10是用于说明图5所示的弹性体板的扭转动作所引起的变形的示意立体图。
[0033]图11是用于说明本发明的第2实施方式所涉及的致动器的立体图。
[0034]图12是用于说明图11所示的第2实施方式的致动器的变位动作的立体图。
[0035]图13是表示本发明的第3实施方式所涉及的致动器的概略结构的立体图。
[0036]图14是本发明的第4实施方式所涉及的致动器的立体图。
[0037]图15是表示本发明的致动器中所用的致动器元件的第1变形例的立体图。
[0038]图16是表示图15所示的致动器元件的变形动作的立体图。
[0039]图17是表示在本发明的致动器中所用的致动器元件的第2变形例的立体图。
[0040]图18(a)以及图18(b)是用于说明本发明的第5实施方式所涉及的致动器的立体图以及该致动器的端面中的变形动作的示意端面图。
[0041 ]图19是表示比较例的致动器的变形动作的立体图。
[0042]图20是表示图18(a)以及图18(b)所示的第5实施方式以及图19所示的比较例的致动器的元件的长度与变位量的关系的图。
[0043]图21是用于说明为了得到图20所示的结果而用的实施方式的致动器中的各参数的不意俯视图。
【具体实施方式】
[0044]以下参考附图来说明本发明的具体的实施方式，由此使本发明明了。
[0045]图1是用于说明本发明的第1实施方式所涉及的致动器的立体图。
[0046]本实施方式的致动器1具有板状的弹性体2。在本实施方式中，弹性体2具有:多个弹性体板3?5、和连接构件6、7。弹性体板3和弹性体板4经由连接构件6而连接。弹性体板4和弹性体板5经由连接构件7而连接。多个弹性体板3?5的上表面、和连接构件6、7的上表面成为1个面。由此构成弹性体2的第1主面。弹性体板3?5的下表面、和连接构件6、7的下表面也成为1个面。由弹性体板3?5的下表面、和连接构件6、7的下表面构成弹性体2的第2主面。
[0047]各弹性体板3?5由后述的压电元件驱动，以扭转动作进行变形。该弹性体板3?5的详细在后面说明。在弹性体2中，弹性体板3?5有矩形板状的形状。然而连接构件6、7在俯视观察的情况下构成顶角为Θ1的等腰三角形。并且多个弹性体板3?5经由连接构件6、7接合，使得该等腰三角形的顶角Θ1在连接构件6、7成为相同一侧。
[0048]因此，在从第1主面侧俯视观察弹性体2的情况下，外侧的第1侧面2A、和内侧的第2侧面2B分别有圆弧形状。将俯视观察的情况下的第1侧面2A的圆弧形状设为第1圆弧，将俯视观察第2侧面2B的情况下的圆弧形状设为第2圆弧。第1、第2圆弧的中心为0，中心角成为Θ。即，弹性体2的俯视形状相当于从以第1圆弧规定的中心角Θ的扇形中除去以第2圆弧规定的中心角Θ的扇形的部分而得到的形状。
[0049]在本实施方式的致动器1中，构成为该弹性体2以圆弧状的中心线8为中心轴，以扭转动作进行变形。所谓该圆弧状的中心线8，是以中心0为中心、穿过第1圆弧与第2圆弧间的中心的圆弧形状。图1中如一点划线所示那样，圆弧状的中心线8成为穿过各弹性体板3、4、5的宽度方向中心附近的圆弧。
[0050]上述连接构件6、7由陶瓷或金属等的弹性体构成。另一方面，上述弹性体板3?5由后述的压电致动器元件构成。并且该弹性体板3?5如图2(a)所示那样分别以扭转模式变形。该情况下，如图2(a)所示那样，由于多个弹性体板3?5分别以扭转动作变形，因此在致动器1整体中，若一端侧固定，则另一方侧中的变位量变大。图2(b)表示是从图2(a)的箭头A侧观察到的弹性体2的端部的变位状态的端面图。
[0051]如上述那样，在本实施方式的致动器1中，由于在俯视观察弹性体2的情况下，有大致圆弧状的第1、第2侧面2A、2B，以上述圆弧状的中心线8为中心轴进行扭转动作，因此在将一端侧固定的情况下，能使另一端侧中的变位非常大。参考图3以及图4对其进行说明。
[0052]图3是表示上述致动器1中的中心角Θ与变位量的关系的图。另外，图3的结果是将致动器1作为图4所示的尺寸A1、A2以及中心角Θ的情况下的结果。在此，将第1圆弧的长度设为Al = 10mm，将致动器1的宽度方向尺寸A2设为2mm，将其厚度设为0.1_1。另外使中心角0变