(57)【要約】【課題】長期間にわたる使用による付着物の堆積を解消し、動作不良を起こさないようにすることができるリニアアクチュエータを提供する。【解決手段】リニアアクチュエータは、その軸方向に往復運動または伸縮運動する駆動軸３と、該駆動軸に沿って移動可能に該駆動軸に摩擦係合するスライダ４と、該スライダが任意の移動方向に移動するように前記駆動軸の運動を制御する駆動制御手段とを備えたものであり、前記駆動制御手段が、スライダ４の前進Ｎ２と後退Ｎ１を交互に行わせ、その前進量と後退量に差を設けることによって、全体的にどちらかの方向にスライダ４を移動させるように前記駆動軸３を制御するセルフメンテナンスモードを備える。【選択図】　図７
2004015864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その軸方向に往復運動または伸縮運動する駆動軸と、該駆動軸に沿って移動可能に該駆動軸に摩擦係合するスライダと、該スライダが任意の移動方向に移動するように前記駆動軸の運動を制御する駆動制御手段とを備えたリニアアクチュエータであって、
前記駆動制御手段が、スライダの前進と後退を交互に行わせ、その前進量と後退量に差を設けることによって、全体的にどちらかの方向にスライダを移動させるように前記駆動軸を制御するセルフメンテナンスモードを備えることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項２】
その軸方向に往復運動または伸縮運動する駆動軸と、該駆動軸に沿って移動可能に該駆動軸に摩擦係合するスライダと、該スライダが任意の移動方向に移動するように前記駆動軸の運動を制御する駆動制御手段とを備えたリニアアクチュエータであって、
前記駆動手段が、スライダを等量ずつ前進と後退を交互に行わせ、前記駆動軸と前記スライダの接触部分を研磨するセルフメンテナンスモードを備えることを特徴とするリニアアクチュエータ。
【請求項３】
前記駆動制御手段は、前記セルフメンテナンスモード時においては、通常時と比較して、駆動電圧を高くする、駆動周波数を変化させる、駆動波形を変化させるという操作のうち少なくとも１つの操作を行うことを特徴とする、請求項１又は２に記載のリニアアクチュエータ。
【請求項４】
前記スライダは、前記駆動軸に対して交差する側の端面が前記スライダと直行する方向に対して傾斜していることを特徴とする、請求項１乃至３いずれか１つに記載のリニアアクチュエータ。
【請求項５】
前記スライダ又は駆動軸の少なくとも一方に、付着物が入り込む凹部を有することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１つに記載のリニアアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、往復運動または伸縮振動をする駆動軸に沿ってスライダが移動するリニアアクチュエータの維持管理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
往復運動または伸縮振動をする駆動軸に、スライダを当該駆動軸に沿って移動可能に摩擦係合し、前記駆動軸を前後非対称に駆動させることによって、スライダを任意の方向に移動させるリニアアクチュエータが存在する。このようなリニアアクチュエータでは、非駆動状態において駆動軸上をスライダが所定の摩擦力を持って滑らかに動けるようにしておくことが安定な動作のために必要である。
【０００３】
しかし、リニアアクチュエータを長期間使用していると、使用環境によってはスライダや駆動軸上に、硫化水素、ＮＯｘ、オゾンなどの腐食性ガス及び酸化ガスなどにより生成された腐食物や、塵埃や磨耗分等の付着物が堆積する。これによりスライダが所定の摩擦力を持って滑らかに動けなくなり、リニアアクチュエータの動作不良を引き起こすことがある。
【０００４】
また、高温・多湿の環境下においても駆動軸やスライダ材料によっては、材料表面に組成成分が遊離・付着し、スライダ及び駆動軸間の摩擦係合部を汚染する結果、摩擦力を増大させ、スライダが滑らかに動かなくなる場合がある。
【０００５】
このような長期にわたる使用によりスライダや駆動軸に堆積した付着物を原因とする動作不良については、従来、リニアアクチュエータが用いられている装置からリニアアクチュエータを取り出し、人間の手で堆積した付着物を取り除くことによって解消するしかなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする技術的課題は、リニアアクチュエータの長期にわたる使用に伴い堆積する付着物を取り除き、動作不良を起こさないようにすることができるリニアアクチュエータを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成のリニアアクチュエータを提供する。
【０００８】
リニアアクチュエータは、その軸方向に往復運動または伸縮運動する駆動軸と、該駆動軸に沿って移動可能に該駆動軸に摩擦係合するスライダと、該スライダが任意の移動方向に移動するように前記駆動軸の運動を制御する駆動制御手段とを備えたものである。そして、前記駆動制御手段が、スライダの前進と後退を交互に行わせ、前進量と後退量に差を設けることによって、全体的にどちらかの方向にスライダを移動させるように前記駆動軸を制御するセルフメンテナンスモードを備える。
【０００９】
上記構成において、リニアアクチュエータは、例えば、圧電素子などの手段を用いて駆動軸に軸方向に非対称な往復運動または伸縮運動を与えることによって、駆動軸に摩擦係合されたスライダを移動させるものである。駆動制御手段は、駆動軸が往復運動または伸縮運動するように、圧電素子などの手段を制御し、これによってスライダを任意の方向に移動させる。
【００１０】
駆動制御手段は、リニアアクチュエータが用いられている装置が通常の操作をする場合の通常時のモードとセルフメンテナンスモードを備えており、このそれぞれにおいて、異なった駆動軸の運動制御を行う。
【００１１】
通常時は、例えば鋸刃形状の波形や方形波の信号を連続して与えることにより、任意の一方向に連続してスライダを移動させる。
【００１２】
一方、セルフメンテナンスモードは、リニアアクチュエータの長期にわたる使用によりスライダや駆動軸に堆積した付着物を原因とする動作不良が発生したときの解消策又は動作不良が発生する前の事前の防止策として行われるものである。
【００１３】
セルフメンテナンスモードにおいては、駆動制御手段は前進量及び後退量に差を設けてスライダが前進と後退を交互に行うように駆動軸の運動制御を行う。
【００１４】
スライダを一方向に移動させるときに、例えば、付着物によりスライダが動作不良を起こした場合、スライダを反対方向に移動させてから再び元の方向に移動させると、スライダが停止位置からの離脱した時には、付着物の一部が脱落あるいは移動し、スライダへの抵抗の原因が軽減する。このように、スライダを後退させてから再びもとの方向へ駆動すると、動作不良による停止位置まできたときに、スライダへの抵抗の原因が軽減されていることと、スライダが運動量を持って付着物に衝突することにより、スライダが停止することを防止することができる。
【００１５】
また、例えば、スライダの駆動を長期間続けると、付着物がスライダの端面にたまり、いずれスライダが減速、停止する動作不良を起こすことになる。よって、スライダが動作不良を起こす前に、後退させてからもとの方向に駆動するという動作を繰り返していくと、スライダは駆動軸上の付着物を排除しながら進んでいくことができる。
【００１６】
駆動軸上の付着物の量が多い場合は、前進量と後退量との差を小さくして、スライダが小刻みに進んでいくようにすると、セルフメンテナンス動作を確実に実行することができる。一方、付着物の量が少ない場合は、前進量と後退量の差を大きくしても、セルフメンテナンス動作を実行でき、動作に必要な時間を短くすることができる。
【００１７】
また、本発明は、以下の構成のリニアアクチュエータを提供する。
【００１８】
リニアアクチュエータは、その軸方向に往復運動または伸縮運動する駆動軸と、該駆動軸に沿って移動可能に該駆動軸に摩擦係合するスライダと、該スライダが任意の移動方向に移動するように前記駆動軸の運動を制御する駆動制御手段とを備えたものである。そして、前記駆動手段が、スライダを等量ずつ前進と後退を交互に行わせ、前記駆動軸と前記スライダの接触部分を研磨するセルフメンテナンスモードを備える。
【００１９】
上記構成において、セルフメンテナンスモードにおいては、駆動制御手段は、前進量及び後退量を等量ずつスライダが前進と後退を交互に行うように駆動軸の運動制御を行う。
【００２０】
スライダや駆動軸に付着物がついたような場合は、付着物がスライダと駆動軸間の摩擦力を増加させ動作不良を招く。この場合のセルフメンテナンスモードとして、前進と後退を等量ずつ繰り返してスライダと駆動軸間の摩擦動作を短時間に集中して行うことができる。
【００２１】
前進と後退を等量ずつ繰り返してスライダを往復移動させることにより、スライダと駆動軸が互いに擦れあい、付着物を表面から離脱させる。離脱した付着物は、アクチュエータを通常動作する過程で、スライダと駆動軸との接触部から排除されていき、最終的に摩擦力を元の状態に戻すことができる。
【００２２】
駆動軸の一部の領域で上記のようにスライダを移動させたあと、スライダを当該領域から移動させて再び同じ動作を繰り返す。スライダを当該領域から移動させる際にも前進と後退を交互に繰り返すことで、運動量を持って高摩擦領域である別領域に進んでいくため、増加している摩擦力に打ち勝って移動させることができる。この動作を駆動軸の全域に繰り返すことで、アクチュエータ全体の動作を正常にすることができる。
【００２３】
付着物の量が多い場合は、前進量と後退量を小さくしてスライダの動作が確保できるようにし、スライダの往復回数を多くして研磨効果を高めることができる。付着物の量が少ない場合は、前進量と後退量を大きくしてもスライダの動作を確保することができ、また、スライダの往復回数を少なくしても必要な研磨効果を得ることができる。よって、セルフメンテナンス動作に必要な時間を短くすることができる。
【００２４】
本発明のリニアアクチュエータは、具体的には以下のように種々の態様で構成することができる。
【００２５】
上記各構成において、好ましくは、前記駆動制御手段は、前記セルフメンテナンスモード時においては、通常時と比較して、駆動電圧を高くする、駆動周波数を変化させる、駆動波形を変化させるという操作のうち少なくとも１つの操作を行う。
【００２６】
上記構成において、駆動軸の軸長が長くなると、駆動軸の端部、中央部、多端部においてスライダの最大駆動力を出せる条件が異なってくる。通常動作では、駆動軸の各部での駆動力ができるだけ均一になるように駆動を行うことが好ましい。一方、セルフメンテナンスモード時においては、スライダが駆動軸各部で最大駆動力を出せるように、スライダの変動範囲で変化させながらセルフメンテナンス動作を行うことが好ましい。
【００２７】
スライダの駆動力を変動させるパラメータとしては、駆動周波数や駆動波形があげられる。また、温度が変化しても同様にスライダの最大駆動力を出せる周波数や駆動波形が変わるので、想定される温度範囲で最大駆動力を出せる周波数や駆動波形の変動範囲で周波数や駆動波形を変動させながらセルフメンテナンス動作を行うことができる。
【００２８】
また、駆動電圧は高い方が駆動力が上がるので、セルフメンテナンス時には通常時よりも駆動電圧を高くすることで、セルフメンテナンスの効果を高めることができる。
【００２９】
上記構成によれば、セルフメンテナンス時にスライダが駆動軸のどの場所にあっても、アクチュエータの持つ最大駆動力でセルフメンテナンスを行うことができ、セルフメンテナンスの効果を高めることができる。
【００３０】
上記各構成において好ましくは、前記スライダは、前記駆動軸に対して交差する側の端面が前記スライダと直行する方向に対して傾斜している。
【００３１】
上記構成において、傾斜しているとは、例えば、端面が凹状または凸状に構成されていたり、斜めに構成されている場合などが例示できる。リニアアクチュエータのスライダの端面を駆動軸に直行する面に対して傾いた形状にすることで、駆動軸上の付着物がある場合に、スライダの端面にたまる付着物が、スライダの移動に伴い、かき集められるように傾斜した端面に沿って移動しながら排除される。これにより、アクチュエータの駆動軸上の付着物を排除しやすくなり、付着物による動作不良を起こしにくくすることができる。
【００３２】
好ましくは、リニアアクチュエータは、前記スライダ又は駆動軸の少なくとも一方に、付着物が入り込む凹部を有する。
【００３３】
腐食物、汚れ物質などの付着物は、駆動軸とスライダーとの接触部分に入り込んで、両者間の摩擦力を不安定にする場合がある。付着物は両者の接触部分からの接触圧の効果などで出て行く場合もあるが、接触部分にとどまって、両者間の摩擦力を不安定にしつづける場合もある。上記構成において、駆動軸、スライダの少なくとも一方に、付着物が入り込んで摩擦力に影響を及ぼさなくなるようにする凹部を設ける。接触部分に入り込んだ付着物は、駆動軸やスライダに対し、ある程度の相対運動をしながら接触部分にとどまっているが、スライダの移動にともなって付着物が凹部上にきたときにスライダの接触圧等により凹部に入り込み、摩擦力に影響を及ぼさなくなる。
【００３４】
駆動軸に設けられる凹部としては、駆動軸の外周面にらせん状に設けられた溝、所定の間隔で設けられた円環状の溝、ランダム又は所定のパターンで設けられたくぼみ、軸方向に延在する溝などが挙げられる。一方、スライダに設けられる凹部としては、駆動軸との摺動面に設けられたスライダの移動方向に平行又は直交又は斜め方向に延在する溝、ランダム又は所定のパターンで設けられたくぼみなどが挙げられる。
【００３５】
したがって、上記構成によれば、アクチュエータの駆動軸上の付着物の影響を受けにくくなり、動作不良を効果的に解消または予防することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態に係るリニアアクチュエータについて、図面を参照しながら説明する。
【００３７】
図１は、本発明の第１実施形態にかかるリニアアクチュエータの構成を示す概略図である。リニアアクチュエータ１は、圧電素子２の伸縮方向の一端に固定された駆動軸３にスライダ４が摩擦係合されたものである。駆動軸３は直線状に伸びる丸棒の軸体で構成されている。スライダ４は、スライダ本体１０とキャップ５とで構成され、両者が駆動軸３を上下方向から挟むようにして駆動軸３に係合する。スライダ４が駆動軸３に沿って移動可能にすべく、駆動軸３とスライダ間が所定の摩擦力となるように、コの字形の板バネ６によりスライダ本体１０とキャップ５を互いに押しつけている。
【００３８】
圧電素子２は、図示しない電圧印加装置によって、所定の駆動電圧が印加されることによって、直線的に伸縮する。伸縮の幅及び速度については、概ね印加される電圧に比例する。
【００３９】
スライダ本体１０は、図２に示すように、本体１０の上面にＶ字型断面の溝１１が設けられている。溝１１には、駆動軸３が嵌り、これが溝１１の斜面１２に接触する。スライダ本体１０には、駆動軸と交差する側の端面の一部であって、Ｖ字型断面の溝１１が設けられている部分に、駆動軸に直行する方向に対して、傾斜した凹部１４が設けられている。後述するように、この凹み１４を設けることによって、スライダ本体１０が駆動軸に沿って移動する場合に、付着物を取り除きやすくなる。
【００４０】
スライダ本体１０の４つの角部には、キャップを固定するための突起部１３が設けられており、このスライダ本体１０と組み合わされて使用されるキャップ５がスライダ本体１０から外れないように保持している。
【００４１】
キャップ５は、図３に示すように、キャップ本体１５が略くの字の形状をした板状の部材で構成されている。キャップ５は、スライダ本体１０と組み合わされた場合に、凹部１７に駆動軸３が嵌り込む。キャップ本体１５の駆動軸３と接触する面１４は、駆動軸３と直行する方向に対して斜めに設けられた端辺１６を有している。後述するように、この斜め方向の端辺１６を設けることによって、キャップ本体１５がスライダ本体１０と共に駆動軸に沿って移動する場合に、付着物を取り除きやすくなる。
【００４２】
次に本実施形態にかかるリニアアクチュエータの動作について説明する。電圧印加装置によって圧電素子２に緩やかな立ち上がりと急激な立下り部分を有する鋸歯状波の駆動パルスを印加すると、駆動パルスの緩やかな立ち上がり部分では圧電素子２が緩やかにその厚み方向に伸び変位し、圧電素子に固定されている駆動軸３が軸方向に緩やかに変位する。このとき駆動軸３に摩擦結合したスライダ４は摩擦力により駆動軸３と共に移動する。
【００４３】
一方、駆動パルスの急激な立下り部分では、圧電素子２は、急速に厚み方向に縮み変位し、圧電素子２に結合する駆動軸３も急速に軸方向に変位する。このとき、駆動軸３に摩擦結合したスライダ４は慣性力により摩擦結合力に打ち勝って実質的にその位置に留まり移動しない。圧電素子２に前記鋸歯状波の駆動パルスを連続的に印加することにより、スライダ４を連続的に軸方向に移動させることができる。なお、ここで実質的にその位置に留まり移動しないとは、駆動軸３の正方向及び負方向の伸縮時のいずれにおいてもスライダ４と駆動軸３との間で滑りを生じつつスライダがそれぞれ移動するが、移動量が対称ではないため、全体としてどちらか任意の位置方向にスライダ４移動する場合を含む。
【００４４】
なお、スライダ４を反対方向に移動させるには、圧電素子２に印加する鋸歯状波の波形を変えて急速な立ち上がりと緩やかな立下りからなる駆動パルスを印加すれば上述とは逆の作用によってこれを達成することができる。なお、駆動パルスは、矩形波やその他の波形を適用することもできる。
【００４５】
電圧印加装置は、通常モード及びセルフメンテナンスモードの双方において、上記のような駆動電圧を圧電素子に印加することにより、スライダの前進と後退を任意に組み合わせ、それぞれのモード特有な移動をスライダに与える。通常モードとセルフメンテナンスモードとの切り替えは、リニアアクチュエータ２の動作が不安定あるいは不能になってから実行してもよいし、通常動作時に所定の頻度やタイミングで実施してもよい。
【００４６】
それぞれのモード特有のスライダの動きは、電圧印加装置がそれぞれのモードにおいて、圧電素子２に異なった駆動電圧を印加することによって実現される。通常モードは、どちらか任意の一方向に連続してスライダ４が動くような駆動電圧を印加する。一方、セルフメンテナンスモードは、スライダ４が前進と後退を交互に繰り返すように駆動するように駆動電圧を印加する。
【００４７】
セルフメンテナンスモードにおけるスライダ４の前進量及び後退量は、差を設けてもよいし、前進量及び後退量が等量になるようにしてもよい。
【００４８】
このようにスライダを交互に前進、後退させることにより、付着物の一部を脱落させることができると共に、スライダが運動量を持って付着物に衝突することにより、スライダが停止することを防止することができる。また、スライダと駆動軸が互いに擦れあうため、付着物を表面から離脱させることができる。
【００４９】
このとき、スライダ本体１０に設けられた傾斜した凹部１４及び、キャップ本体１５に設けられた斜め方向の端辺１６によって、スライダ４自体の駆動軸に対して交差する側の端面が前記スライダと直行する方向に対して傾斜して付着物の脱離をより効果的に行うことができる。
【００５０】
すなわち、スライダ本体に設けられた傾斜した凹部１４は、スライダ本体１０の斜面１２及び駆動軸３６との接触部分においてスライダ４の進行方向に対して斜めになるように設けられているため、前記接触部分で擦れあって離脱しつつある付着物をスライダ４の移動に伴って凹部１４の深部に集めようとする力が働く。同様にキャップに設けられている斜め方向の端辺１６についても、キャップ本体１５と駆動軸３と接触部分での擦れあって離脱しそうな付着物をスライダ４の移動に伴って掻き分けるように両端に押し出そうとする力が働く。このように、スライダ４の進行方向、すなわち、駆動軸３に直行する辺が斜めに構成されていることにより、両者の接触部分において擦れあって離脱しそうな付着物をより効果的に離脱させることができる。
【００５１】
なお、電圧印加装置は、セルフメンテナンスモードにおいて通常時と異なるスライダの移動制御を行うほか、駆動周波数、駆動波形、駆動電圧を変化させてもよい。すなわち、スライダ４の駆動力を最大にする駆動条件は駆動軸３の場所や温度によって異なるため、セルフメンテナンスモードにおいて、これを最大にするような駆動条件で圧電素子を駆動することによって、多量の付着物が付着している場合であっても、効果的にセルフメンテナンス動作を行うことができる。
【００５２】
次に本発明の第２実施形態について説明する。図４は、本発明の第２実施形態にかかるリニアアクチュエータに用いられるスライダ本体の構造を示す図である。
【００５３】
本実施形態にかかるリニアアクチュエータは、第１実施形態にかかるリニアアクチュエータと基本的構成を共通にする。異なる点は、スライダ４を構成するスライダ本体２０の構造である。このスライダ本体２０は、その上面にＶ字型断面の溝２１が設けられている。溝２１には、駆動軸３が嵌り、これが溝２１の斜面２２に接触する。本スライダ本体２０は、斜面２２にスライダの移動方向５２に対して斜めに設けられた凹溝２５が設けられている。
【００５４】
駆動軸３との接触面に凹溝２５を設けることによって、溝２５のエッジによって駆動軸３に付着した付着物がかきとられると共に、スライダ４が進むにつれて、取り除かれた付着物が溝２５を通ってスライダ４の側方へ排出され、付着物が移動、排除されやすくなる。
【００５５】
次に本発明の第３実施形態について説明する。図５は、本発明の第３実施形態にかかるリニアアクチュエータの構成を示す図である。このリニアアクチュエータは、第１実施形態にかかるリニアアクチュエータと基本的構成を共通にする。異なる点は、駆動軸３の外表面に複数のくぼみ３１をランダムに備えていることである。
【００５６】
駆動軸３の外表面に複数のくぼみ３１を設けることによって、スライダ４が駆動軸３に沿って移動した場合、両者の接触部分に入り込んだ付着物は、駆動軸３やスライダ４に対し、ある程度の相対運動をしながら接触部分にとどまっているが、スライダ４の移動にともなって付着物がくぼみ３１上にきたときにスライダ４の接触圧等によりくぼみ３１に入り込み、駆動軸３とスライダ４間の摩擦力に影響を及ぼさなくなる。
【００５７】
次に本発明の第４実施形態について説明する。図６は、本発明の第４実施形態にかかるリニアアクチュエータの構成を示す図である。このリニアアクチュエータは、第１実施形態にかかるリニアアクチュエータと基本的構成を共通にする。異なる点は、駆動軸３の外表面にらせん状に伸びる溝３２が設けられていることである。
【００５８】
駆動軸３の外表面にらせん溝３２を設けることによって、第３実施形態にかかるリニアアクチュエータと同様に、付着物がらせん溝３２に入り込み、駆動軸３とスライダ４間の摩擦力に影響を及ぼさなくなる。また、当該溝は、らせん状に設けられていることにより、溝３２の部分と溝でない部分との面積比を駆動軸全体にわたってほぼ均一にすることができる。
【００５９】
上記各実施形態において、電圧印加装置はスライダを以下に示すように駆動させることによって、セルフメンテナンス動作を行う。セルフメンテナンス動作においては、スライダが駆動軸のどの場所にあっても、アクチュエータの持つ最大駆動力でセルフメンテナンスを行うことができ、セルフメンテナンスの効果を高めることができるように、圧電素子２に印加する駆動電圧の駆動周波数や駆動波形や駆動電圧を通常モードと異ならせて印加する。
【００６０】
図７は、セルフメンテナンスモードのスライダの移動を説明するための図である。スライダは、図６に示すように駆動軸に沿って移動する。このときの移動方向として、駆動軸３の先端側への移動をＮ１方向、駆動軸３の根元側すなわち圧電素子２に固定している側への移動をＮ２方向の移動とする。以下の説明においては、駆動軸３のストローク長Ｌ全体にわたってスライダ４を駆動させる場合について説明を進めるが、駆動軸の一部にのみセルフメンテナンスを行うように制御してもよい。
【００６１】
図８は、セルフメンテナンスモードにおけるスライダの駆動制御の第１制御例の説明図である。本制御例では、スライダ４は、駆動軸３の根元側からセルフメンテナンスを開始する。
【００６２】
まず、Ｎ２方向の移動量がＮ１方向の移動量よりも大きくなるように双方向の移動量を決定する。そして、ストローク長Ｌの一部分についてスライダをＮ２方向に前進させ、次いで、Ｎ１方向に後退させる。上述のように、Ｎ２方向の移動量が大きいので、結果として、スライダ４はＮ２方向にＮ２−Ｎ１だけ前進する。この処理をストローク長Ｌ全体にわたって行い、スライダが先端部分に到達すると、双方向の移動量の変更を行う。
【００６３】
変更後の移動量は、Ｎ１方向の移動量がＮ２方向の移動量よりも大きくなるようにする。そして、ストローク長Ｌの一部分についてスライダをＮ１方向に後退させ、次いで、Ｎ２方向に前進させる。結果として、スライダ４はＮ１方向にＮ１−Ｎ２だけ後退する。この処理をストローク長Ｌ全体にわたって行い、スライダが根元部分に到達すると、１回のセルフメンテナンスモードを終了させる。なお、この１回のセルフメンテナンスモードの処理を繰り返し行うように制御してもよい。
【００６４】
図９は、セルフメンテナンスモードにおけるスライダの駆動制御の第２制御例の説明図である。本制御例においても、スライダ４は、駆動軸３の根元側からセルフメンテナンスを開始する。
【００６５】
まず、Ｎ２方向とＮ１方向の移動量とが等しくなるように双方向の移動量を決定する。そして、ストローク長Ｌの一部分についてスライダをＮ２方向に前進させ、次いで、Ｎ１方向に後退させる。Ｎ２方向の移動量とＮ１方向の移動量は等しいので、結果として、スライダ４は、元の位置に戻ることとなる。これを所定回数（図９では３回）繰り返し、部分的に付着物を排除することができる。
【００６６】
次いで、Ｎ２方向の移動量がＮ１方向の移動量よりも大きくなるように双方向の移動量を変更する。そして、元の位置からスライダをＮ２方向に前進させ、次いで、Ｎ１方向に後退させる。結果として、スライダ４はＮ２方向にＮ２−Ｎ１だけ前進する。その後、Ｎ２方向とＮ１方向の移動量とが等しくなるように双方向の移動量を変更し、スライダが前進した位置において所定回数（図９では２回）スライダを往復させ、またこの部分について付着物を排除する。上記の部分的な処理を繰り返し、スライダがストローク長Ｌを移動して、先端部分に到達した後、所定回数（図９では３回）だけスライダを往復させる。
【００６７】
その後、Ｎ１方向の移動量がＮ２方向の移動量よりも大きくなるように移動量を変更し、ストローク長Ｌの一部分についてスライダをＮ１方向に後退させ、次いで、Ｎ２方向に前進させる。結果として、スライダ４はＮ１方向にＮ１−Ｎ２だけ後退する。次いで、Ｎ１とＮ２の移動量が等しくなるように移動量を変更した後、所定回数（図９では２回）スライダを往復させる。同様にこの処理を繰り返し、スライダが駆動軸の根元部分に到達すると、１回のセルフメンテナンスモードを終了させる。なお、この１回のセルフメンテナンスモードの処理を繰り返し行うように制御してもよい。
【００６８】
セルフメンテナンスモードにおけるスライダの駆動制御について上記２つの制御例は、任意に選択できるようにしてもよい。例えば、セルフメンテナンスモードが、動作不良が発生したときの解消策として行われる場合は第２の制御例を用い、動作不良が発生する前の事前の防止策として行われる場合は第１の制御例を用いるようにすることができる。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態にかかるリニアアクチュエータによれば、長期間の使用による堆積した付着物を原因とする動作不良を解消または予防することができる。また、する駆動電圧の駆動周波数や駆動波形や駆動電圧を通常モードとは変化させて印加することにより、スライダが駆動軸のどの場所にあっても、アクチュエータの持つ最大駆動力でセルフメンテナンスを行うことができる。したがって、部分的なスライダの往復駆動を繰り返し、駆動軸全体にわたりセルフメンテナンス動作を行う場合であっても、駆動軸全体にわたって均一かつ効果的に行うことができる。
【００７０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【００７１】
例えば、スライダに駆動軸を弱い力で掃いていくフィルムや布帛で構成されるスイーパーを設けて駆動軸の清掃効果をもたせることもできる。スイーパーは、永久電荷を有するエレクトレット材料で作ると、セルフメンテナンスモードにより取り除かれた付着物粉塵の吸着効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるリニアアクチュエータの構成を示す図で、（ａ）は一部破断側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図を示す。
【図２】図１のリニアアクチュエータのスライダ本体の構成を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図３】図１のリニアアクチュエータのキャップの構成を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかるリニアアクチュエータに用いられるスライダ本体の構造を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図５】本発明の第３実施形態にかかるリニアアクチュエータの構成を示す図である。
【図６】本発明の第４実施形態にかかるリニアアクチュエータの構成を示す図である。
【図７】セルフメンテナンスモードのスライダの移動を説明するための図である。
【図８】セルフメンテナンスモードにおけるスライダの駆動制御の第１制御例の説明図である。
【図９】セルフメンテナンスモードにおけるスライダの駆動制御の第２制御例の説明図である。
【符号の説明】
１　リニアアクチュエータ
２　圧電素子
３　駆動軸
４　スライダ
５　キャップ
６　板バネ
１０，２０　スライダ本体
１１，２１　溝
１２，２２　斜面
１３　突起部
１４　凹み
１５　キャップ本体
１６　端辺
１７　凹部
２５　凹溝
３１　くぼみ
３２　らせん溝
【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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【図９】
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