本發(fā)明涉及壓電致動(dòng)器、壓電馬達(dá)、機(jī)器人、手部以及泵。

背景技術(shù)：

已知有具備多個(gè)壓電元件的壓電致動(dòng)器(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。例如，專利文獻(xiàn)1所記載的壓電致動(dòng)器具備具有多個(gè)壓電元件的壓電致動(dòng)器主體和設(shè)于該壓電致動(dòng)器主體的端部的傳遞體，多個(gè)壓電元件以串聯(lián)的方式電連接。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2015－115542號(hào)公報(bào)

在專利文獻(xiàn)1所記載的壓電致動(dòng)器中，由于多個(gè)壓電元件以串聯(lián)的方式電連接，所以就算只有一個(gè)壓電元件發(fā)生故障，也不能夠驅(qū)動(dòng)其它的壓電元件，結(jié)果，存在不能夠驅(qū)動(dòng)傳遞體這樣的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供即使多個(gè)壓電元件中的一部分壓電元件發(fā)生故障，也能夠驅(qū)動(dòng)剩余的壓電元件的壓電致動(dòng)器，還在于提供具備這樣的壓電致動(dòng)器的壓電馬達(dá)、機(jī)器人、手部以及泵。

上述目的通過下述的本發(fā)明實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的特征在于，具備：多個(gè)壓電元件，它們產(chǎn)生向被驅(qū)動(dòng)部傳遞的驅(qū)動(dòng)力；以及

電力供給部，其對(duì)上述多個(gè)壓電元件的每一個(gè)供給電力，

上述多個(gè)壓電元件分別以并聯(lián)的方式與上述電力供給部電連接。

根據(jù)這樣的壓電致動(dòng)器，即使多個(gè)壓電元件中的一部分壓電元件由于斷線等而發(fā)生故障，也能夠驅(qū)動(dòng)剩余的壓電元件而向被驅(qū)動(dòng)部傳遞驅(qū)動(dòng)力。

在本發(fā)明的壓電致動(dòng)器中，優(yōu)選層疊有上述多個(gè)壓電元件。

由此，能夠?qū)Ρ或?qū)動(dòng)部的一個(gè)位置傳遞較大的驅(qū)動(dòng)力。另外，即使一部分壓電元件發(fā)生故障，也能夠隨著剩余的壓電元件的驅(qū)動(dòng)來驅(qū)動(dòng)該故障的壓電元件。

在本發(fā)明的壓電致動(dòng)器中，優(yōu)選具備多組層疊的上述多個(gè)壓電元件。

由此，能夠?qū)Ρ或?qū)動(dòng)部的多個(gè)位置傳遞驅(qū)動(dòng)力。

在本發(fā)明的壓電致動(dòng)器中，優(yōu)選上述驅(qū)動(dòng)力是使上述被驅(qū)動(dòng)部旋轉(zhuǎn)的力。

由此，能夠使被驅(qū)動(dòng)部旋轉(zhuǎn)。

在本發(fā)明的壓電致動(dòng)器中，優(yōu)選具備以并聯(lián)的方式與上述多個(gè)壓電元件電連接的線圈。

由此，能夠降低多個(gè)壓電元件以并聯(lián)的方式電連接所引起的電壓效應(yīng)。

在本發(fā)明的壓電致動(dòng)器中，優(yōu)選上述線圈的電感可變。

由此，即使多個(gè)壓電元件中的一部分壓電元件發(fā)生故障，也能夠通過調(diào)整線圈的電感，降低剩余的多個(gè)壓電元件以并聯(lián)的方式電連接所引起的電壓效應(yīng)。

本發(fā)明的壓電馬達(dá)的特征在于，具備本發(fā)明的壓電致動(dòng)器。

由此，能夠提供具有優(yōu)異的可靠性的壓電馬達(dá)。

本發(fā)明的機(jī)器人的特征在于，具備本發(fā)明的壓電致動(dòng)器。

由此，能夠提供具有優(yōu)異的可靠性的機(jī)器人。

本發(fā)明的手部的特征在于，具備本發(fā)明的壓電致動(dòng)器。

由此，能夠提供具有優(yōu)異的可靠性的手部。

本發(fā)明的泵的特征在于，具備本發(fā)明的壓電致動(dòng)器。

由此，能夠提供具有優(yōu)異的可靠性的泵。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的壓電致動(dòng)器的整體構(gòu)成的示意圖。

圖2是表示圖1所示的壓電致動(dòng)器所具備的壓電振動(dòng)體的俯視圖。

圖3是圖2中的a－a線剖視圖。

圖4是表示圖1所示的壓電致動(dòng)器所具備的多個(gè)壓電元件的連接狀態(tài)的圖。

圖5是說明圖2所示的壓電振動(dòng)體的動(dòng)作的圖。

圖6是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的壓電致動(dòng)器所具備的多個(gè)壓電元件的連接狀態(tài)的圖。

圖7是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的壓電致動(dòng)器所具備的壓電振動(dòng)體的剖視圖。

圖8是表示本發(fā)明的壓電馬達(dá)的實(shí)施方式的示意立體圖。

圖9是表示本發(fā)明的機(jī)器人的實(shí)施方式的示意立體圖。

圖10是說明圖9所示的機(jī)器人所具備的手部的示意圖。

圖11是表示本發(fā)明的泵的實(shí)施方式的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下，基于附圖所示的優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的壓電致動(dòng)器、壓電馬達(dá)、機(jī)器人、手部以及泵進(jìn)行詳細(xì)說明。

1.壓電致動(dòng)器

首先，對(duì)本發(fā)明的壓電致動(dòng)器的實(shí)施方式進(jìn)行說明。

第一實(shí)施方式

圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的壓電致動(dòng)器的整體構(gòu)成的示意圖。圖2是表示圖1所示的壓電致動(dòng)器所具備的壓電振動(dòng)體的俯視圖。圖3是圖2中的a－a線剖視圖。圖4是表示圖1所示的壓電致動(dòng)器所具備的多個(gè)壓電元件的連接狀態(tài)的圖。圖5是說明圖2所示的壓電振動(dòng)體的動(dòng)作的圖。

圖1所示的壓電致動(dòng)器1具有產(chǎn)生對(duì)未圖示的被驅(qū)動(dòng)部給予的驅(qū)動(dòng)力的多個(gè)壓電振動(dòng)體10和驅(qū)動(dòng)多個(gè)壓電振動(dòng)體10的驅(qū)動(dòng)電路20。以下，依次對(duì)壓電致動(dòng)器1的各部進(jìn)行說明。

壓電振動(dòng)體

多個(gè)壓電振動(dòng)體10彼此相同地構(gòu)成。另外，如圖1所示，多個(gè)壓電振動(dòng)體10以并聯(lián)的方式電連接。壓電振動(dòng)體10的數(shù)目在圖示中為四個(gè)以上，但并不限定于此，也可以是兩個(gè)、三個(gè)或者五個(gè)以上。

如圖3所示，圖2所示的壓電振動(dòng)體10具有兩個(gè)壓電元件單元11、將兩個(gè)壓電元件單元11相互接合的粘合層12、以及橫跨兩個(gè)壓電元件單元11設(shè)置的凸部件13。此處，兩個(gè)壓電元件單元11被構(gòu)成為相對(duì)于粘合層12對(duì)稱(圖3中的上下對(duì)稱)，且相互具有相同的構(gòu)成。

各壓電元件單元11具有基板14、設(shè)在基板14上的多個(gè)壓電元件15、以及覆蓋多個(gè)壓電元件15的保護(hù)層16。

如圖2所示，基板14具有驅(qū)動(dòng)部141、固定部142、以及連接它們的一對(duì)連接部143。在本實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)部141在從基板14的厚度方向觀察的俯視(以下，也簡(jiǎn)稱為“俯視”)時(shí)，呈長方形。另外，固定部142被設(shè)置為在俯視時(shí)沿著驅(qū)動(dòng)部141的長邊方向上的一端側(cè)的部分的外周與驅(qū)動(dòng)部141分離。另外，一對(duì)連接部143被配置在驅(qū)動(dòng)部141的寬度方向(與長邊方向正交的方向)上的兩側(cè)。而且，一對(duì)連接部143連接驅(qū)動(dòng)部141的長邊方向上的中央部與固定部142。需要說明的是，若能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)部141的所希望的變形或者振動(dòng)，則驅(qū)動(dòng)部141、固定部142以及一對(duì)連接部143的形狀、配置等并不限定于上述的方式。例如，固定部142也可以按照每個(gè)連接部143分開設(shè)置。另外，連接部143的數(shù)目、形狀以及配置等也是任意的。

作為基板14，例如能夠使用硅基板。另外，雖然未圖示，但在基板14的壓電元件15側(cè)的面設(shè)有絕緣層。該絕緣層雖然并無特別限定，但例如，在使用硅基板作為基板14的情況下，能夠通過對(duì)該硅基板的表面進(jìn)行熱氧化來形成。

在這樣的基板14的驅(qū)動(dòng)部141上配置有多個(gè)壓電元件15。在本實(shí)施方式中，多個(gè)壓電元件15由五個(gè)驅(qū)動(dòng)用的壓電元件15a、15b、15c、15d、15f以及一個(gè)檢測(cè)用的壓電元件15e構(gòu)成。此處，多個(gè)壓電振動(dòng)體10具有的驅(qū)動(dòng)用的壓電元件15a、15c是產(chǎn)生向被驅(qū)動(dòng)部傳遞的驅(qū)動(dòng)力的“多個(gè)壓電元件”。另外，多個(gè)壓電振動(dòng)體10具有的驅(qū)動(dòng)用的壓電元件15b、15d也是產(chǎn)生傳遞到驅(qū)動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)力的“多個(gè)壓電元件”。另外，多個(gè)壓電振動(dòng)體10具有的驅(qū)動(dòng)用的壓電元件15f也是產(chǎn)生傳遞到驅(qū)動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)力的“多個(gè)壓電元件”。

壓電元件15f在驅(qū)動(dòng)部14的寬度方向的中央部，沿著驅(qū)動(dòng)部14的長邊方向配置。相對(duì)于該壓電元件15f，在驅(qū)動(dòng)部141的寬度方向上的一側(cè)配置有壓電元件15a、15b，在另一側(cè)配置有壓電元件15c、15d。壓電元件15a、15b、15c、15d與沿著驅(qū)動(dòng)部141的長邊方向以及寬度方向分割的四個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)地配置。在本實(shí)施方式中，壓電元件15a、15b被配置在驅(qū)動(dòng)部141的寬度方向上的一側(cè)，壓電元件15c、15d被配置在驅(qū)動(dòng)部141的寬度方向上的另一側(cè)。另外，壓電元件15a、15c被配置在驅(qū)動(dòng)部141的長邊方向上的一側(cè)，壓電元件15b、15d被配置在驅(qū)動(dòng)部141的長邊方向上的另一側(cè)。另外，壓電元件15e在驅(qū)動(dòng)部141的寬度方向上的一側(cè)，相對(duì)于壓電元件15a被配置在與壓電元件15b相反的一側(cè)。需要說明的是，壓電元件15e的配置并不限定于圖示的配置。

這樣配置的壓電元件15a、15b、15c、15d、15e、15f分別具有設(shè)在基板14上的第一電極151、設(shè)在第一電極151上的壓電體152、以及設(shè)在壓電體152上的第二電極153。

第一電極151是對(duì)壓電元件15a、15b、15c、15d、15e、15f共用地設(shè)置的共用電極。另一方面，第二電極153是按照壓電元件15a、15b、15c、15d、15e、15f獨(dú)立地設(shè)置的獨(dú)立電極。在本實(shí)施方式中，壓電體152按照壓電元件15a、15b、15c、15d、15f獨(dú)立地設(shè)置，但對(duì)壓電元件15a、15e共用地設(shè)置。需要說明的是，壓電體152也可以按照壓電元件15a、15e獨(dú)立地設(shè)置，也可以對(duì)壓電元件15a、15b、15c、15d、15e、15f以共用的方式一體地設(shè)置。

此處，多個(gè)第二電極153由與壓電元件15a對(duì)應(yīng)地設(shè)置的第二電極153a、與壓電元件15b對(duì)應(yīng)地設(shè)置的第二電極153b、與壓電元件15c對(duì)應(yīng)地設(shè)置的第二電極153c、與壓電元件15d對(duì)應(yīng)地設(shè)置的第二電極153d、與壓電元件15e對(duì)應(yīng)地設(shè)置的第二電極153e、以及與壓電元件15f對(duì)應(yīng)地設(shè)置的第二電極153f構(gòu)成。

第二電極153a與第二電極153d經(jīng)由未圖示的布線電連接。同樣地，第二電極153b與第二電極153c經(jīng)由未圖示的布線電連接。另外，在第二電極153上、上述兩個(gè)布線之間等適當(dāng)?shù)卦O(shè)有未圖示的sio2膜等絕緣膜。另外，第一電極151經(jīng)由未圖示的布線接地(與接地電位連接)。另外，兩個(gè)壓電元件單元11的第一電極151彼此、第二電極153a彼此或者第二電極153d彼此、第二電極153b彼此或者第二電極153c彼此、以及第二電極153f彼此分別經(jīng)由未圖示的布線電連接。

通過這樣的布線，如圖4所示，壓電振動(dòng)體10具有的兩個(gè)壓電元件單元11的壓電元件15a、15d彼此以并聯(lián)的方式電連接。同樣地，壓電振動(dòng)體10具有的兩個(gè)壓電元件單元11的壓電元件15b、15c彼此以并聯(lián)的方式電連接。另外，壓電振動(dòng)體10具有的兩個(gè)壓電元件單元11的壓電元件15f彼此以并聯(lián)的方式電連接。另外，如圖1所示，多個(gè)壓電振動(dòng)體10的驅(qū)動(dòng)用的壓電元件15a、15d彼此以并聯(lián)的方式電連接。另外，多個(gè)壓電振動(dòng)體10的壓電元件15b、15c彼此以并聯(lián)的方式電連接。另外，多個(gè)壓電振動(dòng)體10的壓電元件15f彼此以并聯(lián)的方式電連接。

作為這樣的第一電極151以及第二電極153各自的構(gòu)成材料，例如，使用鋁(al)、鎳(ni)、金(au)、白金(pt)、銥(ir)、銅(cu)等金屬材料。另外，第一電極151以及第二電極153分別能夠通過濺射法形成。

壓電體152被構(gòu)成為通過施加沿著驅(qū)動(dòng)部141的厚度方向的方向的電場(chǎng)而向沿著驅(qū)動(dòng)部141的長邊方向的方向伸縮。作為這樣的壓電體152的構(gòu)成材料，例如，能夠使用鋯鈦酸鉛(pzt)、鈦酸鋇、鈦酸鉛、鈮酸鉀、鈮酸鋰、鉭酸鋰、鎢酸鈉、氧化鋅、鈦酸鍶鋇(bst)、鉭酸鍶鉍(sbt)、偏鈮酸鉛、鈧鈮酸鉛等壓電陶瓷。由壓電陶瓷構(gòu)成的壓電體152例如可以由散裝材料形成，也可以使用溶膠－凝膠法形成。需要說明的是，作為壓電體152的構(gòu)成材料，也可以使用聚偏氟乙烯、水晶等。

在以上那樣的構(gòu)成的多個(gè)壓電元件15a、15b、15c、15d、15e上以一并覆蓋這些壓電元件的方式設(shè)有保護(hù)層16。作為該保護(hù)層16的構(gòu)成材料，例如，能夠使用硅酮樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂等。另外，保護(hù)層16例如能夠使用旋涂法形成。

另外，由上述那樣的第一電極151、壓電體152、第二電極153以及保護(hù)層16構(gòu)成的層疊體也被配置在基板14的固定部142上。由此，能夠經(jīng)由粘合層12穩(wěn)定地接合兩個(gè)壓電元件單元11。

以上說明的那樣的構(gòu)成的兩個(gè)壓電元件單元11的保護(hù)層16彼此經(jīng)由粘合層12接合。作為粘合層12，例如能夠列舉環(huán)氧樹脂等。

這樣一來，層疊有兩個(gè)壓電元件單元11的壓電元件15。由此，能夠?qū)Ρ或?qū)動(dòng)部的一個(gè)位置傳遞較大的驅(qū)動(dòng)力。另外，即使一個(gè)壓電元件單元11的壓電元件15發(fā)生故障，也能夠隨著剩余的壓電元件單元11的壓電元件15的驅(qū)動(dòng)來驅(qū)動(dòng)該故障的壓電元件單元11的壓電元件15。

另外，在兩個(gè)壓電元件單元11的驅(qū)動(dòng)部141的與固定部142相反的一側(cè)的端部例如通過粘合劑固定有凸部件13。在本實(shí)施方式中，凸部件13呈圓筒狀，并以該圓筒面的一部分從驅(qū)動(dòng)部141突出的方式設(shè)置。作為凸部件13的構(gòu)成材料，優(yōu)選耐磨性優(yōu)異的材料，例如，能夠列舉陶瓷等。需要說明的是，對(duì)于凸部件13的形狀，若能夠向被驅(qū)動(dòng)部傳遞驅(qū)動(dòng)力，則并不限定于圓筒狀。

(驅(qū)動(dòng)電路)

如圖1所示，驅(qū)動(dòng)電路20與五個(gè)壓電振動(dòng)體10各自的第二電極153b、153d電連接。該驅(qū)動(dòng)電路20具有通過將電壓值周期性變化的電壓信號(hào)作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別輸入到第二電極153b、153d，驅(qū)動(dòng)壓電元件15a、15b、15c、15d的功能。另外，如圖4所示，這樣的驅(qū)動(dòng)電路20具有輸出電壓值周期性變化的電壓信號(hào)vin的驅(qū)動(dòng)電壓產(chǎn)生電路21。另外，雖然未圖示，但驅(qū)動(dòng)電路20與五個(gè)壓電振動(dòng)體10各自的第二電極153f電連接。而且，驅(qū)動(dòng)電路20具有通過將電壓值周期性變化的電壓信號(hào)作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入到第二電極153f，驅(qū)動(dòng)壓電元件15f的功能。此處，驅(qū)動(dòng)電壓產(chǎn)生電路21是對(duì)多個(gè)壓電元件15a、15b、15c、15d、15的每一個(gè)供給電力的“電力供給部”。

若對(duì)第二電極153b輸入電壓值周期性變化的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則壓電元件15b、15c分別反復(fù)向圖5中的箭頭a所示的方向伸長和收縮。由此，隨著驅(qū)動(dòng)部141的彎曲振動(dòng)，設(shè)于驅(qū)動(dòng)部141的長邊方向上的一端部的凸部件13向圖5中的箭頭b所示的方向和與其相反的方向往復(fù)移動(dòng)(振動(dòng))。通過將這樣振動(dòng)的凸部件13的驅(qū)動(dòng)力作為旋轉(zhuǎn)力傳遞到被驅(qū)動(dòng)部亦即轉(zhuǎn)子50，能夠使轉(zhuǎn)子50繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸o向圖5中的箭頭c所示的方向旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，通過對(duì)壓電元件15f輸入與壓電元件15b、15c同步的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，能夠增大由凸部件13給予轉(zhuǎn)子50的驅(qū)動(dòng)力、控制凸部件13的軌道。需要說明的是，對(duì)第二電極153d輸入電壓值周期性變化的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，同樣地，通過壓電元件15a、15d的驅(qū)動(dòng)，也能夠使凸部件13向圖5中的箭頭b所示的方向往復(fù)移動(dòng)(振動(dòng))。該情況下，也可以對(duì)第二電極153b輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)，此時(shí)，例如使該驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位相對(duì)于輸入到第二電極153d的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位偏移180°即可。

根據(jù)以上說明的那樣的壓電致動(dòng)器1，多個(gè)壓電振動(dòng)體10的壓電元件15a、15d以并聯(lián)的方式與同一個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓產(chǎn)生電路21電連接。因此，即使壓電致動(dòng)器1具有的多個(gè)壓電元件15a、15d中的一部分壓電元件由于斷線等而發(fā)生故障，也能夠驅(qū)動(dòng)剩余的壓電元件而向被驅(qū)動(dòng)部傳遞驅(qū)動(dòng)力。同樣地，多個(gè)壓電振動(dòng)體10的壓電元件15b、15c以并聯(lián)的方式電連接。因此，即使壓電致動(dòng)器1具有的多個(gè)壓電元件15b、15c中的一部分壓電元件由于斷線等而發(fā)生故障，也能夠驅(qū)動(dòng)剩余的壓電元件而向被驅(qū)動(dòng)部傳遞驅(qū)動(dòng)力。

第二實(shí)施方式

接下來，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。

圖6是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的壓電致動(dòng)器所具備的多個(gè)壓電元件的連接狀態(tài)的圖。

本實(shí)施方式除了追加了線圈以及電容器以外，與上述的第一實(shí)施方式相同。

需要說明的是，在以下的說明中，關(guān)于本實(shí)施方式，以與上述的實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，關(guān)于相同的事項(xiàng)則省略其說明。另外，在圖6中，對(duì)與上述的實(shí)施方式相同的構(gòu)成標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。

圖6所示的壓電致動(dòng)器1a具備具有驅(qū)動(dòng)電壓產(chǎn)生電路21以及共振元件22的驅(qū)動(dòng)電路20a。共振元件22以并聯(lián)的方式與多個(gè)壓電元件15a、15d電連接。該共振元件22具有以串聯(lián)的方式電連接的線圈221以及電容器222。

線圈221是具有電流的變化作為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)顯現(xiàn)的性質(zhì)的電感器。優(yōu)選在將線圈221的電感設(shè)為ls，將驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率設(shè)為fvin，并將以并聯(lián)的方式電連接的多個(gè)壓電元件15a、15d或者多個(gè)壓電元件15b、15c的總共的靜電電容設(shè)為cpz時(shí)，滿足fvin＝1/(2π√(ls·cpz))的關(guān)系。由此，通過多個(gè)壓電元件15a、15d或者多個(gè)壓電元件15b、15c以及線圈221能夠構(gòu)成并聯(lián)共振電路。另外，能夠使該并聯(lián)共振電路的共振頻率與驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率(交流成分的頻率)一致。因此，通過線圈221能夠降低在各壓電元件15a、15d或者各壓電元件15b、15c流動(dòng)的電流。結(jié)果，能夠降低驅(qū)動(dòng)電路20a的消耗電力。

這樣，通過具備以并聯(lián)的方式與多個(gè)壓電元件15a、15d或者多個(gè)壓電元件15b、15c電連接的線圈221，能夠降低多個(gè)壓電元件15a、15d或者多個(gè)15b、15c以并聯(lián)的方式電連接所引起的電壓效應(yīng)。

需要說明的是，電感l(wèi)s即使稍微偏離滿足上述的關(guān)系的值，例如，若在將滿足上述的關(guān)系的值設(shè)為100％時(shí)在90％以上110％以下的范圍內(nèi)，則也能夠發(fā)揮上述的效果。此處，優(yōu)選上述的關(guān)系式的右邊的值在頻率fvin的±5％的范圍內(nèi)。

另外，線圈221的電感可變。由此，即使多個(gè)壓電元件15a、15d或者多個(gè)壓電元件15b、15c中的一部分壓電元件發(fā)生故障，也能夠通過調(diào)整線圈221的電感，維持上述的關(guān)系，降低剩余的多個(gè)壓電元件以并聯(lián)的方式電連接所引起的電壓效應(yīng)。需要說明的是，線圈221的電感也可以固定。

另外，電容器222具有阻止在線圈221中流動(dòng)的直流成分的功能。由此，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有直流成分的情況下，通過由電容器222阻止在線圈221中流動(dòng)的直流成分，能夠適當(dāng)?shù)匕l(fā)揮降低上述的電壓效應(yīng)的效果。需要說明的是，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)不具有直流成分的情況下，也可以省略電容器222。

根據(jù)以上說明的第二實(shí)施方式，即使多個(gè)壓電元件中的一部分壓電元件發(fā)生故障，也能夠驅(qū)動(dòng)剩余的壓電元件。

第三實(shí)施方式

接下來，對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式進(jìn)行說明。

圖7是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的壓電致動(dòng)器所具備的壓電振動(dòng)體的剖視圖。

本實(shí)施方式除了壓電振動(dòng)體的構(gòu)成不同以外，與上述的第一實(shí)施方式相同。

需要說明的是，在以下的說明中，關(guān)于本實(shí)施方式，以與上述的實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，關(guān)于相同的事項(xiàng)則省略其說明。另外，在圖7中，對(duì)與上述的實(shí)施方式相同的構(gòu)成標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。

如圖7所示，本實(shí)施方式的壓電致動(dòng)器所具備的壓電振動(dòng)體10b層疊有多個(gè)壓電振動(dòng)體10。此處，相互相鄰的兩個(gè)壓電振動(dòng)體10的基板14彼此通過粘合劑17接合。作為該粘合劑17，并無特別限定，例如，能夠列舉環(huán)氧類粘合劑等。這樣通過層疊多個(gè)壓電振動(dòng)體10的壓電元件15，能夠?qū)Ρ或?qū)動(dòng)部的一個(gè)位置傳遞較大的驅(qū)動(dòng)力。另外，即使一部分的壓電振動(dòng)體10的壓電元件15發(fā)生故障，也能夠隨著剩余的壓電振動(dòng)體10的壓電元件15的驅(qū)動(dòng)來驅(qū)動(dòng)該故障的壓電振動(dòng)體10的壓電元件15。

根據(jù)以上說明的第三實(shí)施方式，即使多個(gè)壓電元件中的一部分壓電元件發(fā)生故障，也能夠驅(qū)動(dòng)剩余的壓電元件。

2.壓電馬達(dá)

接下來，對(duì)本發(fā)明的壓電馬達(dá)的實(shí)施方式進(jìn)行說明。

圖8是表示本發(fā)明的壓電馬達(dá)的實(shí)施方式的示意立體圖。

圖8所示的壓電馬達(dá)100具有能夠繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸o旋轉(zhuǎn)的被驅(qū)動(dòng)部亦即轉(zhuǎn)子50和沿著轉(zhuǎn)子50的外周面排列配置的多個(gè)壓電振動(dòng)體10。另外，雖然未圖示，但在多個(gè)壓電振動(dòng)體10電連接有與上述的第一實(shí)施方式相同的驅(qū)動(dòng)電路20。即，壓電馬達(dá)100具備上述的壓電致動(dòng)器1。

在這樣的壓電馬達(dá)100中，通過使多個(gè)壓電振動(dòng)體10分別驅(qū)動(dòng)(振動(dòng))，使轉(zhuǎn)子50繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸o向圖8中的箭頭c所示的方向旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)這樣的具備壓電致動(dòng)器1的壓電馬達(dá)100，即使多個(gè)壓電元件15a、15b、15c、15d中的一部分壓電元件由于斷線等而發(fā)生故障，也能夠驅(qū)動(dòng)剩余的壓電元件而向被驅(qū)動(dòng)部傳遞驅(qū)動(dòng)力。因此，壓電馬達(dá)100具有優(yōu)異的可靠性。

另外，由于具備多組層疊的兩個(gè)壓電元件單元11的壓電元件15，所以能夠?qū)Ρ或?qū)動(dòng)部的多個(gè)位置傳遞驅(qū)動(dòng)力。

3.機(jī)器人以及手部

接下來，對(duì)本發(fā)明的機(jī)器人以及手部的實(shí)施方式進(jìn)行說明。

圖9是表示本發(fā)明的機(jī)器人的實(shí)施方式的示意結(jié)構(gòu)圖。圖10是說明圖9所示的機(jī)器人所具備的多指手部的示意圖。

圖9所示的機(jī)器人1000能夠進(jìn)行精密設(shè)備、構(gòu)成該設(shè)備的部件(對(duì)象物)的供料、除料、輸送以及組裝等作業(yè)。

機(jī)器人1000是6軸的垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人，具有基臺(tái)1100、與基臺(tái)1100連接的機(jī)器人臂1200、設(shè)于機(jī)器人臂1200的前端部的力檢測(cè)器(未圖示)以及手部1400。另外，機(jī)器人1000具有產(chǎn)生使機(jī)器人臂1200驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力的多個(gè)驅(qū)動(dòng)源(包括壓電致動(dòng)器1的驅(qū)動(dòng)源)。

基臺(tái)1100是將機(jī)器人1000安裝到任意的設(shè)置位置的部分。需要說明的是，基臺(tái)1100的設(shè)置位置并無特別限定，例如，能夠列舉地板、墻壁、天花板、能夠移動(dòng)的臺(tái)車上等。

機(jī)器人臂1200具有第一臂1210、第二臂1220、第三臂1230、第四臂1240、第五臂1250、以及第六臂1260，這些臂從基端側(cè)(基臺(tái)1100側(cè))朝向前端側(cè)依次連結(jié)。第一臂1210與基臺(tái)1100連接。在第六臂1260的前端，例如以能夠拆裝的方式安裝有把持各種部件等的手部1400(末端執(zhí)行器)。該手部1400具有兩根手指1410，利用手指1410例如能夠把持各種部件等。

在第五臂1250作為驅(qū)動(dòng)第六臂1260的驅(qū)動(dòng)源設(shè)有多個(gè)壓電振動(dòng)體10。另外，雖然未圖示，但在基臺(tái)1100、第一～第四臂1210～1240分別設(shè)有具有馬達(dá)以及減速機(jī)的驅(qū)動(dòng)源。而且，各驅(qū)動(dòng)源被未圖示的控制裝置控制。

如圖10所示，設(shè)于第五臂1250的多個(gè)壓電振動(dòng)體10繞第六臂1260相對(duì)于第五臂1250的轉(zhuǎn)動(dòng)軸o在圓周方向排列設(shè)置。而且，該各壓電振動(dòng)體10對(duì)第六臂1260的端面給予繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸o的驅(qū)動(dòng)力。由此，能夠使第六臂1260相對(duì)于第五臂1250繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸o轉(zhuǎn)動(dòng)。

另外，在作為多指手部的手部1400也與各指1410對(duì)應(yīng)地設(shè)有多個(gè)壓電振動(dòng)體10，該各壓電振動(dòng)體10對(duì)手指1410給予接近或者遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)軸o的方向的驅(qū)動(dòng)力。由此，能夠使兩根手指1410向接近或者遠(yuǎn)離的方向移動(dòng)。

根據(jù)以上說明的那樣的機(jī)器人1000以及作為多指手部的手部1400，由于分別具備壓電致動(dòng)器1，所以能夠發(fā)揮優(yōu)異的可靠性。

4.泵

接下來，對(duì)本發(fā)明的泵的實(shí)施方式進(jìn)行說明。

圖11是表示本發(fā)明的泵的實(shí)施方式的示意圖。

圖11所示的送液泵2000(泵)具有儲(chǔ)液罐2100、軟管2200、壓電致動(dòng)器1、轉(zhuǎn)子2300、減速傳遞機(jī)構(gòu)2400、凸輪2500、以及多個(gè)指部2600，它們被收納在外殼2700內(nèi)。在儲(chǔ)液罐2100存積有作為輸送對(duì)象的液體。軟管2200是具有用于從儲(chǔ)液罐2100輸送液體的流路的可撓性的管。壓電致動(dòng)器1具備的多個(gè)壓電振動(dòng)體10的凸部件13與轉(zhuǎn)子2300的外周面接觸，使轉(zhuǎn)子2300旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。轉(zhuǎn)子2300的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由減速傳遞機(jī)構(gòu)2400傳遞到凸輪2500。多個(gè)指部2600沿著軟管2200的長邊方向排列配置，并隨著凸輪2500的旋轉(zhuǎn)依次被設(shè)于凸輪2500的外周面的突起部2510按向軟管2200。由此，多個(gè)指部2600從軟管2200的液體的輸送方向上游側(cè)的指部2600向下游側(cè)的指部2600依次通過擠壓而使軟管2200關(guān)閉。這樣一來，軟管2200內(nèi)的液體從輸送方向上游側(cè)向下游側(cè)輸送。

根據(jù)這樣的送液泵2000，能夠高精度地對(duì)少量的液體進(jìn)行輸送，并且能夠使送液泵2000整體小型化。因此，送液泵2000例如，能夠適當(dāng)?shù)厥褂糜趯⒁葝u素等藥液供給人體的給藥裝置等。

特別是，根據(jù)送液泵2000，通過具備壓電致動(dòng)器1，能夠發(fā)揮優(yōu)異的可靠性。

以上，基于圖示的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的壓電致動(dòng)器、壓電馬達(dá)、機(jī)器人、手部以及泵進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于此，各部的構(gòu)成能夠替換為具有相同的功能的任意的構(gòu)成。另外，也可以對(duì)本發(fā)明附加其它的任意的結(jié)構(gòu)物。另外，也可以適當(dāng)?shù)亟M合各實(shí)施方式。

附圖標(biāo)記說明

1…壓電致動(dòng)器，1a…壓電致動(dòng)器，10…壓電振動(dòng)體，10b…壓電振動(dòng)體，11…壓電元件單元，12…粘合層，13…凸部件，14…基板，15…壓電元件，15a…壓電元件，15b…壓電元件，15c…壓電元件，15d…壓電元件，15e…壓電元件，15f…壓電元件，16…保護(hù)層，17…粘合劑，20…驅(qū)動(dòng)電路，20a…驅(qū)動(dòng)電路，21…驅(qū)動(dòng)電壓產(chǎn)生電路，22…共振元件，50…轉(zhuǎn)子，100…壓電馬達(dá)，141…驅(qū)動(dòng)部，142…固定部，143…連接部，151…第一電極，152…壓電體，153…第二電極，153a…第二電極，153b…第二電極，153c…第二電極，153d…第二電極，153e…第二電極，153f…第二電極，221…線圈，222…電容器，1000…機(jī)器人，1100…基臺(tái)，1200…機(jī)器人臂，1210…第一臂，1220…第二臂，1230…第三臂，1240…第四臂，1250…第五臂，1260…第六臂，1400…手部，1410…手指，2000…送液泵，2100…儲(chǔ)液罐，2200…軟管，2300…轉(zhuǎn)子，2400…減速傳遞機(jī)構(gòu)，2500…凸輪，2510…突起部，2600…指部，2700…外殼，c…箭頭，o…轉(zhuǎn)動(dòng)軸，vin…電壓信號(hào)，a…箭頭，b…箭頭，c…箭頭。