(57)【要約】  圧電駆動装置は、縦方向の延伸に対して可逆的に伸長可能な圧電アクチュエータ（２２）を備え、圧電アクチュエータ（２２）は、互いに対向しない２つの端部（３２，３４）並びに互いに対向しない２つの側面を有する。圧電アクチュエータ（２２）に、圧電アクチュエータ（２２）の伸長及びそれに続く収縮を、それぞれ、圧電アクチュエータ（２２）の縦方向の延伸に対して、０度以外の角度、特に９０度を向いた移動に変換するための変換伝動機（７０）が連結されている。変換伝動機（７０）は、伸縮性のブラケット（２６）を有し、ブラケット（２６）は、対向する互いに離間した２つの受け脚（２８，３０）と、その間に延伸する接続脚（４６，４８）とを有し、接続脚（４６，４８）は、圧電アクチュエータ（２２）の位置に関して離れるような又は近づくような少なくとも１つのアーチ状の部位（５０，５２）を備える。圧電アクチュエータ（２２）は、その両端部（３２，３４）で受け脚（２８，３０）に当接して受容されており、ブラケット（２６）の接続脚（４６，４８）は、圧電アクチュエータ（２２）の２つの側面の一方側に配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作装置における触覚フィードバックの生成用等の特に車両部品用の自動アクチュエータとしての圧電駆動装置であって、
圧電材料からなる圧電アクチュエータ（２２）であって、互いに対向しない前面（３３，３５）を備える２つの端部（３２，３４）の間に、上記圧電アクチュエータ（２２）が伸縮する有効方向を画定する縦方向の延伸を有する上記圧電アクチュエータ（２２）と、
上記圧電アクチュエータ（２２）の上記有効方向への伸長と、それに続く上記圧電アクチュエータ（２２）の収縮とを、それぞれ上記圧電アクチュエータ（２２）の縦方向の延伸に対して０度以外の角度、特に９０度を向いた移動に変換するための、上記圧電アクチュエータ（２２）に連結された変換伝動機（７０）とを備え、
上記変換伝動機（７０）が、伸縮性のブラケット（２６）及び／又は弾性材を備えるブラケット（２６）を有し、上記ブラケット（２６）が、対向する互いに離間した２つの受け脚（２８，３０）と、その間に延伸する接続脚（４６，４８）とを有し、上記接続脚（４６，４８）が、上記圧電アクチュエータ（２２）の位置に関して離れるような又は近づくような少なくとも１つのアーチ状の部位（５０，５２）を備え、
上記圧電アクチュエータ（２２）が、その両端部（３２，３４）で、接着剤を用いず上記受け脚（２８，３０）に当接して受容されており、上記ブラケット（２６）の上記接続脚（４６，４８）が、上記圧電アクチュエータ（２２）の横に配置されている圧電駆動装置。
【請求項２】
上記接続脚（４６，４８）の距離が、上記ブラケット（２６）の上記受け脚（２８，３０）の間の延伸に沿って、第１の距離値（８０）から第２の距離値（８２）まで増大又は減少することを特徴とする請求項１に記載の圧電駆動装置。
【請求項３】
上記接続脚（４６，４８）の距離が、上記ブラケット（２６）の上記受け脚（２８，３０）の間の延伸に沿って、上記第２の距離値（８２）から特に上記第１の距離値（８０）まで再び減少又は増大することを特徴とする請求項２に記載の圧電駆動装置。
【請求項４】
上記変換伝動機（７０）が、上記ブラケット（２６）の上記接続脚（４６，４８）の他方の向かい側に、同様にアーチ状に構成されている別の接続脚（４６，４８）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電駆動装置。
【請求項５】
上記２つの接続脚（４６，４８）が、互いに略対称であることを特徴とする請求項４に記載の圧電駆動装置。
【請求項６】
上記別の接続脚（４６，４８）の距離が、上記ブラケット（２６）の上記受け脚（２８，３０）の間の延伸に沿って、第３の距離値（８０）から第４の距離値（８２）まで増大又は減少することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の圧電駆動装置。
【請求項７】
上記ブラケット（２６）の上記別の接続脚（４６，４８）の距離が、上記受け脚（２８，３０）の間の延伸に沿って、上記受け脚（２８，３０）間に伸びる縦軸に対して、上記第４の距離値（８３）から上記第３の距離値（８１）まで再び減少する又は増大することを特徴とする請求項６に記載の圧電駆動装置。
【請求項８】
上記２つの接続脚（４６，４８）が、上記２つの受け脚（２８，３０）の間に伸びる縦軸に関して対称であること、又は上記第１の距離値（８０）が上記第３の距離値（８１）と異なり、かつ、該当する場合に、上記第２の距離値（８２）が上記第４の距離値（８３）と異なることを特徴とする請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の圧電駆動装置。
【請求項９】
上記ブラケット（２６）が、長円形状、レンズ形状又は楕円形状に構成されており、上記受け脚（２８，３０）が、長円形、レンズ又は楕円形の長軸の端部に配置されており、長円形状、レンズ形状又は楕円形状の上記ブラケット（２６）の短軸が、上記縦軸に対する距離が変化する上記接続脚（４６，４８）の上記部位（５０，５２）の領域にあることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の圧電駆動装置。
【請求項１０】
上記ブラケット（２６）の上記受け脚（２８，３０）が、上記圧電アクチュエータ（２２）の上記端部を、少なくとも２つの互いに対向しない面で、特に全面で包囲することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の圧電駆動装置。
【請求項１１】
上記受け脚（２８，３０）の少なくとも一方、特に上記受け脚（２８，３０）の両方が、固定素子により上記接続脚（４６，４８）の一方又は両方に接続された受容素子を有することを特徴とする請求項１０に記載の圧電駆動装置。
【請求項１２】
上記ブラケット（２６）が、互いに対向しない２つの端部を有する金属片素子（７２，７２’）として構成されており、上記金属片素子（７２，７２’）が横から見てＣ字型に湾曲しており、上記金属片素子（７２，７２’）の縦方向の延伸上の中央部（７４）が、上記ブラケット（２６）の上記受け脚（２８，３０）の一方を形成し、上記金属片素子（７２，７２’）の上記２つの端部が、上記ブラケット（２６）の第２の上記受け脚（２８，３０）を形成する、又は上記２つの端部の間に、上記ブラケット（２６）の上記受け脚（２８，３０）を形成する受容素子が配置されていることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の圧電駆動装置。
【請求項１３】
上記ブラケット（２６）が、上記２つの受け脚（２８，３０）の一方に配置されている引張素子（６６）を有し、上記引張素子（６６）が、上記圧電アクチュエータ（２２）の上記端部の一方の前面との当接と、上記圧電アクチュエータ（２２）の軸（５８）の延伸方向に上記圧電アクチュエータ（２２）にかかる押圧とを特徴づけるため、上記受け脚（２８，３０）に位置可能かつ固定可能であることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の圧電駆動装置。
【請求項１４】
上記引張素子（６６）が、調節ねじ（６８）である又は調節ねじ（６８）により位置決め可能であることを特徴とする請求項１３に記載の圧電駆動装置。
【請求項１５】
上記調節ねじ（６８）が、さらに、上記ブラケット（２６）として湾曲した上記金属片素子（７２，７２’）の、上記ブラケット（２６）の接合脚を形成する互いに重畳する上記２つの端部も相互に接続することを特徴とする請求項１２から請求項１４に記載の圧電駆動装置。
【請求項１６】
上記圧電アクチュエータ（２２）が、１つの圧電素子（２４）又は上記圧電アクチュエータ（２２）の上記有効方向に積層された複数の圧電素子（２４）を有することを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の圧電駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に車両部品用の自動アクチュエータとして適用され、特に操作装置における触覚フィードバックの生成に寄与する圧電駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電駆動装置は、様々な応用事例で用いられている。その際、移動される部品もしくはユニットを機械的に励起するために、圧電素子の長さが有効方向に可変であることが、電気駆動に利用される。自動車産業における応用事例としては、圧電駆動装置が、操作装置における触覚フィードバックの生成に用いられている。このような操作装置は、有効な手動操作が検出されると瞬間的もしくはパルス的に機械的に励起されるタッチパネル又はタッチパッドを有する。このようにして、有効な作動に対する応答が触覚的に操作者に与えらえる触覚フィードバックが得られる。特に、本発明は、専門的には機械的増幅を利用する圧電アクチュエータとも呼ばれる、変速機を備える圧電アクチュエータに関する。
【０００３】
圧電アクチュエータもしくはこのようなアクチュエータの圧電的に作用する素子の長さの可変性が、触覚的に認識するために十分に大きくても、応用対象によっては十分でないことがしばしばある。長さの変化を大きくするために、互いに積層された複数の圧電素子（以下、ピエゾ素子と呼ぶ）を有する圧電アクチュエータが用いられる。このような圧電アクチュエータは、移動変換構造、もしくは比較的大きな力で生じる有効方向への圧電アクチュエータのわずかな長さの変化を、より小さい力で大きな移動に変換する変換伝動機に機械的に作用する。
【０００４】
変換伝動機を備える圧電駆動装置の例は、独国実用新案第２０２００８０１７８３３号明細書、米国特許第６２４６１３２号明細書、米国特許第４９５２８３５号明細書、国際公開第２０１７／１７６２０１９号、米国特許第９５２３２９４号明細書、欧州特許出願公開第３０５６９７７号明細書、国際公開第２０１４／１６４０１８号、国際公開第２０１６／０６７８３１号、米国特許第６４６５９３６号明細書、国際公開第２０１４／０９６５６５号、米国特許出願公開第２０１６／００２７２６３号明細書、独国特許出願公開第１０２０１６１１６７６３号明細書、特開２００８−２８７４０２号公報、欧州特許出願公開第１０３５０１５号明細書、独国特許出願公告第２３０５２７７号明細書、独国特許発明第４２１４２２０号明細書及び独国特許出願公告第１９９８１０３０号明細書に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国実用新案第２０２００８０１７８３３号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２０１６１１６７６３号明細書
【特許文献３】独国特許出願公告第２３０５２７７号明細書
【特許文献４】独国特許発明第４２１４２２０号明細書
【特許文献５】独国特許出願公告第１９９８１０３０号明細書
【特許文献６】欧州特許出願公開第１０３５０１５号明細書
【特許文献７】欧州特許出願公開第３０５６９７７号明細書
【特許文献８】国際公開第２０１４／０９６５６５号
【特許文献９】国際公開第２０１７／１７６２０１９号
【特許文献１０】国際公開第２０１４／１６４０１８号
【特許文献１１】国際公開第２０１６／０６７８３１号
【特許文献１２】米国特許出願公開第２０１６／００２７２６３号明細書
【特許文献１３】米国特許第６２４６１３２号明細書
【特許文献１４】米国特許第４９５２８３５号明細書
【特許文献１５】米国特許第９５２３２９４号明細書
【特許文献１６】米国特許第６４６５９３６号明細書
【特許文献１７】特開２００８−２８７４０２号公報
【０００６】
通例、圧電アクチュエータを変換構造に接続するため、接着技術が用いられる。これは、量産の際に多大な労力を伴う。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、製造面およびエラー感度について向上した、機械的増幅を利用する圧電アクチュエータを備える圧電駆動装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明により提供されるのは、操作装置における触覚フィードバックの生成用等の特に車両部品用の自動アクチュエータとしての圧電駆動装置であって、
圧電材料からなる圧電アクチュエータであって、互いに対向しない前面を備える２つの端部の間に、上記圧電アクチュエータが伸縮する有効方向を画定する縦方向の延伸を有する上記圧電アクチュエータと、
上記圧電アクチュエータの有効方向への伸長と、それに続く上記圧電アクチュエータの収縮とを、それぞれ上記圧電アクチュエータの縦方向の延伸に対して０度以外の角度、特に９０度を向いた移動に変換するための、上記圧電アクチュエータに連結された変換伝動機とを備え、
上記変換伝動機が、伸縮性のブラケット及び／又は弾性材を備えるブラケットを有し、上記ブラケットが、対向する互いに離間した２つの受け脚と、その間に延伸する接続脚とを有し、上記接続脚が、上記圧電アクチュエータの位置に関して離れるような又は近づくような少なくとも１つのアーチ状の部位を備え、
上記圧電アクチュエータが、その両端部で、接着剤を用いず上記受け脚に当接して受容されており、上記ブラケットの上記接続脚が、上記圧電アクチュエータの横に配置されている圧電駆動装置である。
【０００９】
本発明に係る駆動装置の圧電アクチュエータは、電気駆動の際、有効方向について可逆的に伸長可能であり、互いに対向しない２つの端部と、その間の１つ又は複数の積層されたピエゾ素子とを有する。ピエゾ素子を電気的に駆動することにより、圧電アクチュエータが有効方向に伸長する。駆動電圧が停止されると、圧電アクチュエータがその弾性により再び収縮する。圧電的に作用する材料としては、主にセラミックスが使用される。しかし、印刷可能な圧電ポリマーも使用することができ、現在その研究が行われている。
【００１０】
圧電アクチュエータには、（移動）変換伝動機が連結されており、変換伝動機は、圧電アクチュエータの伸長と、それに続く収縮とを、好ましくは圧電アクチュエータの縦方向の延伸に対して９０°、すなわち圧電アクチュエータの長さが変化する方向に対して直角の（反対方向の）移動に変換する。長さの変化の方向と変換伝動機の移動方向との間の角度としては、９０°以外の角度、すなわち９０°と０°との間の角度も構造的に可能である。変換伝動機として、最も単純な場合、弾性的に実装されているブラケットが機能する。ブラケットの弾性は、構造的に又は材料の選択により実現される。ブラケットは、圧電アクチュエータに沿った少なくとも１つの部位において、圧電アクチュエータとの間に変化する距離をあけて延伸する。ブラケットは、対向する互いに離間した２つの受け脚を有し、受け脚の間に、ブラケットの接続脚が延伸する。つまり、ブラケットは横から見て略Ｕ字型である。その接続脚に、接続脚と、ブラケットの受け脚の間に延伸する縦軸との距離が、第１の距離値（圧電アクチュエータの縦軸までの距離）から増大又は減少するように変化する上述の部位が存在する。
【００１１】
圧電アクチュエータは、変換伝動機のブラケットの受け脚の間に、締め付け保持されている。このとき、圧電アクチュエータが、その両端部で受け脚に当接している、もしくは受け脚に受容されていることにより、ブラケットの接続脚が、特に上述の部位において変化する圧電アクチュエータとの距離をあけて、圧電アクチュエータの略横並びで延伸する。圧電アクチュエータが電気駆動の際に有効方向に伸長すると、これに伴い弾性のブラケットが伸び、上記（距離が変化する）部位と圧電アクチュエータとの距離が変化する。そして、この変化が、素子、部品又はユニット等の移動に利用される。
【００１２】
圧電アクチュエータの端部を包囲する受け脚（受容素子を有する場合もある）の間のブラケットの接続脚の（距離が変化する）部位の形状により、接続部の移動ストロークの大きさ（及び移動の向き）並びに圧電アクチュエータの長さ伸長と移動ストロークとの比の大きさが決まる。ここで、例えば、圧電アクチュエータの縦軸に対して、どのような角度で（距離が変化する）部位の領域が延伸しているか（例えば、上記部位が台形又はＵ字型又は円形に延伸している等）が重要になる。
【００１３】
本発明によれば、圧電アクチュエータは、接着によらず受け脚に接続されている。むしろ、接着により受け脚に接続されることなく、圧電アクチュエータが略確動的に受け脚に受容され、当接することが好ましい。圧電アクチュエータの前面についても同様のことが言える。必要に応じて、前面に接する圧電アクチュエータの周辺面の部位も同様に、ブラケットの受け脚に当接している。この当接にも接着剤は使用されない。例えば、受け脚が、圧電アクチュエータの端部が挿入される受容凹部を有する受容素子を有していてもよい。
【００１４】
本発明のように、圧電アクチュエータの端部を変換伝動機の受け脚に、接着によらず連結することで、圧電セラミック材料が通常非常に敏感に反応する引張力から、圧電アクチュエータを保護することができる。つまり、本発明に従って用いられる圧電アクチュエータが、電気的に駆動されない静止位置から予期せず収縮しても、本発明においては、収縮に関して、圧電アクチュエータとブラケットの受け脚との間に固定接続がないため、問題にならない。さらに、外部の不適切な力から保護されているため、圧電アクチュエータとピエゾ素子とが引っ張り合うことにはならない。
【００１５】
本発明の別の好適な態様において、上記変換伝動機が、上記ブラケットの上記接続脚の他方の向かい側に、同様にアーチ状に構成されている別の接続脚を有していてもよく、これにより２つの接続脚が互いに略対称となる。よって、上記別の接続脚は、受け脚の間の延伸に沿って少なくとも１つの部位を有し、上記部位において、上記別の接続脚と受け脚の間に延伸する縦軸との距離が、受け脚の間の延伸に沿って、まず第３の距離値から第４の距離値まで増大又は減少する。本発明のこの態様において、変換伝動機は、圧電アクチュエータの対向する側方に配置された２つの接続脚を有し、各接続脚は、少なくとも１つの部位において、圧電アクチュエータに対して変化する圧電アクチュエータとの距離を有する。つまり、変換伝動機は、圧電アクチュエータを包囲する（型枠）ブラケットを有し、圧電アクチュエータが、端部が枠に当接した状態、すなわち、ブラケットの受け脚に当接した状態でブラケット内に配置されている。この受け脚の領域において、変換伝動機が、受け脚に収まる又は受け脚に受容される受容素子を有していてもよい。しかし、受け脚自体が、例えば、圧電アクチュエータの端部を全面で包囲する受容素子として構成されていてもよい。
【００１６】
本発明の上述の形態に係る変換伝動機のブラケットの２つの接続脚は、互いに対称に延伸しており、この場合、圧電アクチュエータの中心縦軸が対称軸を形成するが、接続脚は非対称に延伸していてもよい。
【００１７】
構成及び設計並びに上記距離が変化する部位におけるブラケットの接続脚の向きに応じて、圧電アクチュエータの長さの変化の動きが変換される方向及び移動ストロークが画定される。
【００１８】
本発明の別の有用な態様において、上記ブラケットが、長円形状、レンズ形状又は楕円形状に構成されており、上記受け脚が、長円形、レンズ又は楕円形の長軸の端部に配置されており、縦軸との距離に関して変化する接続脚の部位が、長円形状、レンズ形状又は楕円形状のブラケットの短軸を画定する。楕円形、レンズ又は長円形において、主軸及び短軸を定義することができる。主軸とは、長円形状、レンズ形状もしくは楕円形により定義される２つ直径のうち長い方である。圧電アクチュエータは、楕円形又は長円形の主軸又は短軸に沿って延伸する。したがって、２つのブラケットの距離が変化する部位は、短軸又は主軸に沿って存在している。
【００１９】
ブラケットの受け脚が、圧電アクチュエータの端部を、少なくとも２つの互いに対向しない面、特に全面で包囲することが好ましい。
【００２０】
既に上で述べたように、ブラケットの２つの受け脚は、受容凹部に圧電アクチュエータの端部が挿入される受容素子を有していてもよい。これらの受容素子は、適宜、ねじ、ピン、鋲等の機械的固定素子により、ブラケットの受け脚に接続されている。
【００２１】
変換伝動機の作製に、プレス成型工程又はフライス工程を必要としないと有用である。この点について、変換伝動機が、パンチ加工、切断加工又はレーザー加工の施された金属から作製されると有益である。ここでは、ブラケットが、互いに対向しない２つの端部を有する、横から見てＣ字型に湾曲する金属片素子として構成され、金属片素子の縦方向の延伸上にある中央部がブラケットの一方の受け脚を形成し、金属片素子の両端部がブラケットの第２の受け脚を形成する、又は金属片素子の２つの端部の間に、ブラケットの受け脚を形成する受容素子が配置されていると有益である。中央部の横に、同じ方向に角度をつけて、中央部とともに圧電アクチュエータの一方の端部に全面で当接する受容部を形成する対向する２つのラグが配置されていてもよい。そのようなラグが、金属片素子の端部の一方にも設けられ、同じ方向に角度をつけて、両端部の少なくとも一方とともに、ブラケットの他方の受け脚において、圧電アクチュエータの他方の端部の受容部を形成してもよい。
【００２２】
既に上で述べたように、ブラケットを最も小さい長さの変化で伸長させるため、圧電アクチュエータは、変換伝動機内もしくはブラケット内で、締め付け保持されていることが望ましい。この点について、ブラケットが、２つの受け脚の一方に配置されている引張素子を有し、引張素子が、圧電アクチュエータの端部の一方の前面との当接と、接続軸の延伸方向に圧電アクチュエータにかかる押圧とを特徴づけるため、受け脚に位置可能かつ固定可能であることが有益である。
【００２３】
この引張素子は、調節ねじであって、そのねじ軸端が圧電アクチュエータの前面側の一方の端部又は上記端部を受容する受容素子に作用し、圧電アクチュエータに向けて移動／押出されることが好適である。
【００２４】
上述の通り、変換伝動機が、それに応じて湾曲した長円形状、レンズ形状又は楕円形状の金属片を有していてもよい。金属片は、中央部で湾曲される。そして、この中央部が、圧電アクチュエータの一方の端部の受容部を形成する。金属片素子の自由端は、圧電アクチュエータの他方の端部の第２の受容部を形成するため、湾曲している。この金属片素子の両端部は、ねじにより互いに接続されていてもよく、保持し合っていてもよい。このねじは、本発明の好適な態様において、初張力を圧電アクチュエータにかけるための上述の調節ねじとして機能してもよい。
【００２５】
以下、図面を参照して２つの実施形態により本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、触覚フィードバックの生成ため及び手動タッチ入力に対する触覚応答のため、圧電駆動装置によりパルス的に励起されるタッチパッドもしくはタッチパネルを備える車両操作ユニットを前方から見た概略図である。
【図２】図２は、図１に係る操作ユニットに用いることができる圧電駆動装置の第１の実施形態の構成要素を示す各種図面である。
【図３】図３は、図１に係る操作ユニットに用いることができる圧電駆動装置の第１の実施形態の構成要素を示す各種図面である。
【図４】図４は、図１に係る操作ユニットに用いることができる圧電駆動装置の第１の実施形態の構成要素を示す各種図面である。
【図５】図５は、図１に係る操作ユニットに用いることができる圧電駆動装置の第１の実施形態の構成要素を示す各種図面である。
【図６】図６は、図１に係る操作ユニットに用いることができる圧電駆動装置の第２の実施形態の構成要素を示す各種図面である。
【図７】図７は、図１に係る操作ユニットに用いることができる圧電駆動装置の第２の実施形態の構成要素を示す各種図面である。
【図８】図８は、図１に係る操作ユニットに用いることができる圧電駆動装置の第２の実施形態の構成要素を示す各種図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、前面視における車両用操作ユニット１０を示し、操作ユニット１０において、操作素子１２が、有効な操作命令入力がパルス的機械的励起により触覚応答（触覚フィードバック）として与えられるタッチパネル又はタッチパッドとして構成されている。このため、操作ユニット１０は、例えば、操作ユニット１０の筐体１６の筐体壁１７と、操作素子１２との間に配置され機能する圧電駆動装置１４を有する。タッチセンサ式で入力可能な操作素子１２の他に、操作ユニット１０は、ボタン１８及び／又は回転調節器２０等、さらに他の操作素子を有していてもよい。
【００２８】
圧電駆動装置１４の第１の実施形態を、図２から図５に示す。圧電駆動装置１４は、個々のピエゾ素子２４からなる積層を有する圧電アクチュエータ２２を備える。これらのピエゾ素子２４の電気的接触については、見やすさのため図示していない。さらに、圧電駆動装置１４は、本実施形態において２つの受け脚２８，３０を備える金属ブラケット２６を有し、互いに対向しない前面３３，３５を備える圧電アクチュエータ２２の端部３２，３４が、受け脚２８，３０により受容されている。このため、特に図４からわかるように、圧電アクチュエータ２２の上記端部３２用の受容凹部３８を有する受容素子３６が、第１の受け脚２８に当接している。他方の受け脚３０は、同様に圧電アクチュエータ２２の他方の端部３４用の受容凹部４２を有する別の受容素子４０として構成されている。両受容素子３６，４０は、ねじ４４によりブラケット２６に固定されている。
【００２９】
ブラケット２６の受け脚２８，３０の間に、本実施形態においては２つの接続脚４６，４８が延伸しており、このうち接続脚４６は、圧電アクチュエータ２２の側方に配置されており、他方の接続脚４８は、上記第１の接続脚４６に対向して、圧電アクチュエータ２２の反対側の側方に配置されている。２つの接続脚４６，４８はそれぞれ、接続脚４６と圧電アクチュエータ２２との距離が変化する接続部５０又は５２を有することを特徴とする。本実施形態において、上記距離は、増大した後、再び減少する。つまり、各接続部５０は、圧電アクチュエータから最も離れている所謂頂点領域５４，５６を有する。つまり、２つの接続脚４６，４８は、圧電アクチュエータ２２に対し、圧電アクチュエータ２２から見て外側に突出しているが、逆方向に突出していてもよい。また、一方の接続脚が凸状、つまり、圧電アクチュエータ２２から離れる方向に突出し、他方の接続脚が凹状、つまり、圧電アクチュエータ２２の方向に突出していてもよい。
【００３０】
頂点領域５４，５６において、図１から示唆されるように、ブラケット２６が、一方で操作素子１２に、他方で筐体１６に固定されている。固定には、例えば、ねじ５７が用いられる。
【００３１】
電圧が圧電アクチュエータ２２に印可されると、圧電アクチュエータ２２が、縦方向、つまり軸５８の延伸方向に伸長する。その結果、接続脚４６，４８の部位５０，５２が、圧電アクチュエータ２２の方向に移動する。つまり、これにより、図１に係る応用例を参照すると、操作素子１２が矢印６０の方向に移動し、圧電アクチュエータ２２に電圧が印可されなくなると、矢印６２の方向に戻る。つまり、上記動作中、まず圧電アクチュエータ２２が伸長し、接続脚４６，４８が互いに近づき（図１の矢印６４及び矢印６５参照）、その後、電圧が印可されなくなると互いに近づく。つまり、接続脚４６，４８を備えるブラケット２６は、移動変換伝動機７０を形成する。
【００３２】
圧電駆動装置１４の本発明に係る構成の利点は、圧電アクチュエータ２２の両端部３２，３４が、接着によらず、受容凹部３８，４２において受容素子３６，４０に当接していることにある。圧電アクチュエータ２２の端部３２，３４は、圧電アクチュエータ２２が電気的に励起されていない状態において、受容凹部３８，４２の底に接していることが望ましい。もしくは、圧電アクチュエータ２２が、静止位置においてブラケット２６内に締め付け保持されていることが望ましい。このため、例えば図４に示すように、本実施形態において締めねじ６８の形状を有する引張素子６６が用いられ、その軸端７１が圧電アクチュエータ２２の端部の一方（本実施形態においては端部３２）に当接する。
【００３３】
ブラケット２６の構成は、図４及び図５から読み取れる。簡単に説明すると、上記ブラケット２６は、金属片素子７２として構成されており、その縦方向から見た中央部７４が、第１の受け脚２８を構成している。この中央部７４の両側に、２つの接続脚４６，４８用の部位７６，７８が設けられている。これら２つの部位７６，７８には、頂点領域５４，５６用の領域も設けられている。図４及び図５に係るブラケット２６の実施形態は、ブラケットを金属パンチ部品として作製できるという利点を有する。つまり、ブラケット２６の作製に、成形工程やフライス工程を必要としない。
【００３４】
特に図２及び図５からわかるように、ブラケット２６は、略楕円形又は略長円形を有する。接続脚４６において、接続部５０が、第１の距離値（図５の８０における接続部５０と圧電アクチュエータ２２との距離参照）から、上記接続脚の頂点領域５４，５６の領域のおけるより大きな第２の距離値（図５の８２における頂点領域５４と圧電アクチュエータ２２との距離参照）まで延伸し、そこから再び、より小さい別の距離値（同様に図５の８４における距離参照。本実施形態においては、８０における距離値と等しい。）に戻る。上記別の距離値は、例えば、第１の距離値と等しくてもよい。よって、２つの接続脚４６，４８がそれに応じて形成されていると、例えば、ブラケット２６を対称的に形成することができるが、本発明において必須の構成ではない。２つの接続脚４６，４８が互いに非対称に形成されていてもよい。接続部５２の始まりにおける接続脚４８の距離（図５の８１参照）は、接続部５０の距離値８０と等しくてもよいし、異なっていてもよい。頂点領域５６における（第４の）距離値８３（図５の８３参照）は、距離８２と等しくてもよいし、異なっていてもよい。接続部５２の距離値８５は、接続部５０の距離値８４と異なっていてもよい。
【００３５】
図６から図８に、本発明に係る圧電駆動装置１４’の第２の実施形態を示す。上記圧電駆動装置１４’の各部が、図２から図５の圧電駆動装置１４の構成要素と、構造的又は機能的に同じ場合は、図６から図８において、図２から図５と同じ符号を付す。
【００３６】
図２から図５に係る実施形態と同様に、図６から図８の圧電駆動装置１４’においても、ブラケット２６が、湾曲した金属片素子７２として構成されている。図２から図５に係る実施形態では、受け脚が別体の受容素子３６，４０を備えるが、図６から図８の実施形態では、これらの受容素子３６，４０が、金属片素子７２の個々の曲げられるラグにより構成されている。金属片素子７２は、中央部７４において横方向に配置された２つの屈曲ラグ８６を有する。別の２つの屈曲ラグ８８が、金属片素子７２の両端部９０，９２の一方に形成されている。そして、図７に示すように、両端部９０，９２に、本実施形態においてはより小さなさらに別の屈曲ラグ９４が設けられている。
【００３７】
金属片素子７２が完全に湾曲され最終状態にあるとき、図６及び図７に係るブラケット２６の形状を有する。この場合、個々の屈曲ラグがどのような形状となるかは、図８から読み取れる。また、金属片素子７２の両端部９０，９２は、それぞれ孔９６を備える。図８に示すように、湾曲状態において、金属片素子の両端部９０，９２が重なることによって、これら２つの孔９６は一致する。互いに一致する孔９６を通って、例えば、内側で受け脚３０に当接するナット（図示せず）又は締めねじ６８用の内部ねじ穴を備える素子とねじ係合する引張素子６６として、締めねじ６８が延伸する。
【００３８】
なお、最後に、湾曲線（例えば、図２及び図６参照）上のヒンジのように機能するブラケット又は金属片は、スタンピング加工又はクリンプ加工が施されており、これによりフィルムヒンジのように構成することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０  操作ユニット
１２  操作素子
１４  圧電駆動装置
１４’  圧電駆動装置
１６  筐体
１７  筐体壁
１８  ボタン
２０  回転調節器
２２  圧電アクチュエータ
２４  圧電素子（ピエゾ素子）
２６  金属ブラケット
２８  受け脚
３０  受け脚
３２  圧電アクチュエータの端部
３３  圧電アクチュエータの前面
３４  圧電アクチュエータの端部
３５  圧電アクチュエータの前面
３６  受容素子
３８  受容凹部
４０  受容素子
４２  受容凹部
４４  ねじ
４６  接続脚
４８  接続脚
５０  接続部
５２  接続部
５４  頂点領域
５６  頂点領域
５７  ねじ
５８  軸
６０  矢印
６２  矢印
６４  矢印
６５  矢印
６６  引張素子
６８  締めねじ
７０  移動変換伝動機
７１  軸端
７２  金属片素子
７２’  金属片素子
７４  中央部
７６  部位
７８  部位
８０  第１の距離値
８１  第３の距離値
８２  第２の距離値
８３  第４の距離値
８４  別の距離
８５  別の距離
８６  屈曲ラグ
８８  屈曲ラグ
９０  端部
９２  端部
９４  屈曲ラグ
９６  孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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