"スマート材料デバイス、取り囲まれた補償器、ポッティング材料、移動可能な支持部材、2つの機械的ウェブ、および少なくとも1つの駆動アームを有するアクチュエータ装置であって、a前記補償器は第1の取付面を有し、b前記機械的ウェブは、前記補償器に取り付ける手段をさらに有する補償器取付面に取り付けられた第1のコンプライアント部材、および前記移動可能な支持部材に取り付けられた第2のコンプライアント部材を有し、c前記移動可能な支持部材は、前記第1の取付面に対向するとともに前記第1の取付面に実質的に平行である第2の取付面を有し、d前記駆動アームは、1つの前記機械的ウェブに取り付けられた第1の駆動アーム端部および反対側の第2の駆動アーム端部を有し、e前記スマート材料デバイスは、前記補償器内で、前記第1の取付面と前記取付面との間に取り付けられるとともに、前記ポッティング材料によって実質的に取り囲まれ、電位の印加が、前記スマート材料デバイスを、実質的に前記スマート材料デバイスの角度変位無しに伸張させ、したがって前記移動可能な支持部材を前記第1の取付面から離れる方向に付勢するとともに前記コンプライアント部材を屈曲させ、したがって前記駆動アームを、前記第2の駆動アーム端部の動きが前記スマート材料デバイスの前記伸張より大きい距離に渡るように、動かす、アクチュエータ装置。2つの前記駆動アームを有し、a各前記駆動アームの前記第1の駆動アーム端部は1つの前記機械的ウェブに取り付けられ、b前記駆動アームは前記スマート材料デバイスの周りで間隔を開けられ、c前記機械的ウェブは、実質的に前記コンプライアント部材の屈曲によって、前記第2の駆動アーム端部が前記スマート材料デバイスに向かって動くように適合される、請求項1に記載のアクチュエータ装置。a前記スマート材料デバイスの中心を通る中心軸は、前記第1の取付面および前記第2の取付面を通って延び、b前記各駆動アームに対して、駆動アーム軸が前記第1の駆動アーム端部および前記第2の駆動アーム端部を通って延び、c前記中心軸と各前記駆動アーム軸との間の角度が50度以下である、請求項2に記載のアクチュエータ装置。2つの前記駆動アームを有し、a各前記駆動アームの前記第1の駆動アーム端部は1つの前記機械的ウェブに取り付けられ、b前記スマート材料デバイスの中心を通る中心軸は、前記第1の取付面および前記第2の取付面を通って延び、c前記各駆動アームに対して、駆動アーム軸が前記第1の駆動アーム端部および前記第2の駆動アーム端部を通って延び、d前記中心軸と前記駆動アーム軸との間の角度が90度を超え、e前記機械的ウェブは、実質的に前記コンプライアント部材の屈曲によって前記第2の駆動アーム端部が離れるように適合される、請求項1に記載のアクチュエータ装置。前記中心軸と各前記駆動アーム軸との間の角度が少なくとも130度であるとともに180度以下である、請求項4に記載のアクチュエータ装置。前記機械的ウェブの前記補償器取付面は、前記補償器取付面が連続するリングを形成するように接続される、請求項1に記載のアクチュエータ装置。前記駆動アームは、前記機械的ウェブに取り外し式に取り付けられ、前記機械的ウェブは前記駆動アームを形成する材料とは異なる材料で形成される、請求項1に記載のアクチュエータ装置。a前記補償器は補償器ネジ山を有し、b前記補償器に取り付ける手段は、前記補償器ネジ山に係合するように適合された前記補償器取付面を有し、前記補償器は、前記補償器を前記補償器取付面に入れることによって、前記補償器取付面に取り付けられ得る、請求項1に記載のアクチュエータ装置。a前記ポッティング材料は少なくとも1つのピンを有し、b前記第2の取付面は、前記ピンを受け入れるように適合された少なくとも1つの受け口を有し、c前記第1の取付面は、前記スマート材料デバイスに実質的なねじり力を伝えることなしに前記補償器が前記スマート材料デバイスの周りを回転することを可能にするように適合されたスラストベアリングを有し、前記スマート材料デバイスは、前記補償器の前記補償器取付面への締結中に、前記受け口での前記ピンの係合によって、実質的に所定の位置に保持される、請求項8に記載のアクチュエータ装置。a前記ポッティング材料は少なくとも1つのピンを有し、b前記第2の取付面は、前記ピンを受け入れるように適合された少なくとも1つの受け口を有し、c前記第1の取付面は、前記スマート材料デバイスと前記補償器との間に、第1のスラストプレートおよび第2のスラストプレートを有し、d前記第1のスラストプレートおよび前記第2のスラストプレートは、前記スマート材料デバイスに実質的なねじり力を伝えることなしに前記補償器が前記スマート材料デバイスの周りを回転することを可能にするように適合され、前記スマート材料デバイスは、前記補償器の前記補償器取付面への締結中に、前記受け口での前記ピンの係合によって、実質的に所定の位置に保持される、請求項8に記載のアクチュエータ装置。a前記ポッティング材料は少なくとも1つのピンを有し、b前記第2の取付面は、前記ピンを受け入れるように適合された少なくとも1つの受け口を有し、c前記第1の取付面は、前記スマート材料デバイスと前記補償器との間に、スラストプレートを有し、d前記補償器は、前記スラストプレートに接するように適合された内側に延びる突起を有し、e前記スラストプレートおよび前記突起は、前記スマート材料デバイスに実質的なねじり力を伝えることなしに前記補償器が前記スマート材料デバイスの周りを回転することを可能にするように適合され、前記スマート材料デバイスは、前記補償器の前記補償器取付面への締結中に、前記受け口での前記ピンの係合によって、実質的に所定の位置に保持される、請求項8に記載のアクチュエータ装置。少なくとも1つの機械的締結具をさらに有し、a前記補償器は、前記第1の取付面に近接する閉鎖端部および反対の開放端部を有し、b前記閉鎖端部は、前記機械的締結具を受け入れるように適合された少なくとも1つの孔を有し、c前記補償器に取り付ける手段は、前記機械的締結具を受けるように適合された前記補償器取付面上の少なくとも1つの受け口を有し、前記補償器は、前記機械的締結具を前記孔を通って前記受け口に挿入することによって、前記補償器取付面に取り付けられ得る、請求項1に記載のアクチュエータ装置。少なくとも1つの機械的締結具をさらに有し、a前記補償器は、前記第1の取付面に近接する閉鎖端部および反対の開放端部を有し、b前記補償器は、前記開放端部に近接する少なくとも1つの孔を有し、前記孔は前記機械的締結具を受け入れるように適合され、c前記補償器に取り付ける手段は、前記機械的締結具を受けるように適合された前記補償器取付面上の少なくとも1つの受け口を有し、前記補償器は、前記機械的締結具を前記孔を通って前記受け口に挿入することによって、前記補償器取付面に取り付けられ得る、請求項1に記載のアクチュエータ装置。a前記補償器は、前記第1の取付面に近接する閉鎖端部および反対の開放端部を有し、b前記補償器に取り付ける手段は、少なくとも1つのピンを有し、c前記補償器は、前記開放端部に近接する少なくとも1つのスロットを有し、前記スロットは前記ピンを受け入れるように適合され、前記補償器は、前記ピンを前記スロットに掛けることによって前記補償器取付面に取り付けられ得る、請求項1に記載のアクチュエータ装置。a前記補償器は、前記第1の取付面に近接する閉鎖端部および反対の開放端部を有し、b前記補償器は、前記開放端部に隣接するとともに前記補償器取付面の少なくとも1つの面に実質的に平行な接面を有し、c前記補償器に取り付ける手段は、前記接面を前記補償器取付面に接合する、少なくとも1つの溶接部を有し、前記補償器は、前記補償器を前記補償器取付面に押し付け、前記接面を前記補償器取付面に溶接することによって、前記補償器取付面に取り付けられ得る、請求項1に記載のアクチュエータ装置。a前記補償器および前記補償器取付面は、異なる熱膨張係数を有する材料であり、b前記スマート材料デバイスは、前記第1の取付面と前記第2の取付面との間で所定のレベルの予圧で圧縮され、c前記予圧をかけられたスマート材料デバイスは、第1の熱膨張係数を有し、d前記補償器および前記補償器取付面は、結合されたときに、前記補償器および前記補償器取付面が前記第1の熱膨張係数と実質的に等しい合成された熱膨張件数を有するように、適合される、請求項1に記載のアクチュエータ装置。前記補償器はさらに予圧ネジを有し、前記第1の取付面はスラストプレートを有し、前記予圧ネジは、前記予圧ネジを締めることによって前記スマート材料デバイスの圧縮が増加するとともに前記予圧ネジを緩めることによって前記スマート材料デバイスの圧縮が減少するように、前記スラストプレートに接するように適合される、請求項1に記載のアクチュエータ装置。前記補償器に取り付けられるとともに少なくとも1つの前記駆動アームに移動可能に取り付けられる少なくとも1つの緩衝装置をさらに有し、前記緩衝装置は、前記駆動アームと前記補償器との間に柔軟なストッパを有する、請求項1に記載のアクチュエータ装置。スマート材料デバイス、取り囲まれた補償器、ポッティング材料、移動可能な支持部材、2つの機械的ウェブ、および少なくとも1つの駆動アームを有するエネルギ捕獲装置であって、a前記機械的ウェブは、前記補償器に取り付ける手段をさらに有する補償器取付面に取り付けられた第1のコンプライアント部材、および前記移動可能な支持部材に取り付けられた第2のコンプライアント部材を有し、b前記移動可能な支持部材は、前記第1の取付面に対向するとともに前記第1の取付面に実質的に平行である第2の取付面を有し、c前記駆動アームは、1つの前記機械的ウェブに取り付けられた第1の駆動アーム端部および動きの源に取り付けるように適合された反対側の第2の駆動アーム端部を有し、d前記スマート材料デバイスは、前記補償器内で、前記第1の取付面と前記取付面との間に取り付けられるとともに、前記ポッティング材料によって実質的に取り囲まれ、実質的に前記動きの源の動きによって、前記駆動アームは前記コンプライアント部材を屈曲させ、したがって、前記移動可能な支持部材を動かし、したがって前記スマート材料デバイスに電気的エネルギを発生させることをもたらす、エネルギ捕獲装置。スマート材料デバイス、取り囲まれた補償器、ポッティング材料、移動可能な支持部材、2つの機械的ウェブ、および少なくとも1つの駆動アームを有するセンサであって、a前記補償器は第1の取付面を有し、b前記機械的ウェブは、前記補償器に取り付ける手段をさらに有する補償器取付面に取り付けられた第1のコンプライアント部材、および前記移動可能な支持部材に取り付けられた第2のコンプライアント部材を有し、c前記移動可能な支持部材は、前記第1の取付面に対向するとともに前記第1の取付面に実質的に平行である第2の取付面を有し、d前記駆動アームは、1つの前記機械的ウェブに取り付けられた第1の駆動アーム端部および動きの源に取り付けるように適合された反対側の第2の駆動アーム端部を有し、e前記スマート材料デバイスは、前記第1の取付面と前記取付面との間に取り付けられるとともに、前記ポッティング材料によって実質的に取り囲まれ、実質的に前記動きの源の動きによって、前記第1および第2のコンプライアント部材は屈曲し、したがって、前記移動可能な支持部材を動かし、したがって、前記スマート材料デバイスに前記動きの源の前記動きの程度を示す電気信号を発生させることをもたらす、センサ。本発明は、このような欠点を、ピエゾまたは他のスマート材料デバイスが保護されたままであるとともに、組立が容易なままである2つまでのアームを持つアクチュエータを提供することによって克服する。本発明のさらなる目的は、高周波数で動作可能なアクチュエータ装置を提供することである。既知のスマート材料アクチュエータは、非常に後周波数の繰返される作動と停止で作動されるとき、動かなくなりやすい。このような故障の1つの理由は、高速動作中、特に共振周波数で動作するとき、駆動アームが過度に伸びる傾向があるということである。しかし、本発明のアクチュエータの特定の実施形態は、このような欠点を、駆動アームの重量を低減することおよび高速動作を妨げること無しにこのような過伸展を防ぐように適合された緩衝装置を提供することの両方によって克服するように設計される。その結果は非常に高周波数で作動することができるアクチュエータである。本発明のさらに別の目的は、様々な角度で駆動アームで操作されることができるスマート材料アクチュエータを提供することである。変化する角度での駆動アームの使用を可能にすることは、アーム角度が異なる用途によって与えられる物理的な制約に適合するように選択され得るので、より高い柔軟性を可能にする。同時に、アーム角度の特定の範囲は、アクチュエータの動作出力に関して他のものより効率的な動作をもたらすことが開示される。したがって、複数のアーム角度で使用することができるアクチュエータ装置を提供することによって、アーム角度を調整することによって効率を最適化することが可能になる。加えて、本発明は、共通部品が幾つかの形態のアクチュエータを組み立てるために利用され得るように、適合される。これは、共通部品が大量に製造され、したがって異なる用途に適合される広範囲の構成に組立てられ得るので、製造における柔軟性および効率を可能にする。本発明は、スマート材料デバイス、取り囲まれた補償器、ポッティングpotting材料、移動可能な支持部材、2つの機械的ウェブweb、および少なくとも1つの駆動アームを有するアクチュエータ装置を提供する。機械的ウェブは、取付手段によって補償器を受けるように適合された補償器取付面に取り付けられた第1のコンプライアントcompliant部材を有する。機械的ウェブはさらに、移動可能な支持部材に取り付けられた第2のコンプライアント部材を有する。補償器は内面と一体または内面と接続する第1の取付面を有し、スマート材料デバイスは、補償器内に、少なくとも部分的にポッティング材料によって取り囲まれ、第1の取付面と移動可能な支持部材と一体または接続する第2の取付面との間に取り付けられる。第2の取付面は、作動中のスマート材料デバイスの角度偏向を減らすまたは排除するように、第1の取付面に対向するとともに第1の取付面に実質的に平行である。2つまでの駆動アームは、1つの機械的ウェブに取り付けられる第1の駆動アーム端部および反対側の第2の駆動アーム端部を有する。電位の印加は、スマート材料デバイスを実質的に角度変位無しに伸張させる。この伸張は、移動可能な支持部材を第1の取付面から離れる方向に付勢するとともにコンプライアント部材を屈曲させ、したがって駆動アームを動かす。この運動は、第2の駆動アーム端部の動きがスマート材料デバイスの伸張より大きい距離に渡るようなものである。このようにして、機械的なウェブおよび駆動アームは、スマート材料デバイスの伸張の機械的な増幅器として働く。本発明の実施形態は、駆動アームの動きがスマート材料デバイスを圧縮および解放し、したがって電流を発生させるエネルギ捕獲デバイスとして動作するように適合され得る。他の実施形態は、アームの動きによって生成される信号がアームの動きを検出するセンサとして使用されるように適合され得る。本発明の他の目的および特徴は、本発明の装置の特定の好適な実施形態を示した、添付の図面から明らかになるであろう。以下は添付の図面を参照して本発明の好適な実施形態を記載するが、この記載は本発明の原理の単なる実例としてみなされ、限定的であるとみなされないことが理解されるべきであり、全て本発明の範囲内にある、多数の他の変形形態は、この詳細な説明内の開示に照らして他者が容易に想到するであろう。本出願では、本発明の様々な実施形態が、動きが電位の印加によって生成されるアクチュエータとして、動きが電気的なエネルギに変換されるエネルギ捕獲装置として、或いは駆動アームまたは補償器の位置の変化がこのような変化を示す電気的な信号に変換されるセンサとして利用され得ることも理解されるであろう。したがって、本出願では、用語アクチュエータは、本発明のスマート材料装置を駆動、エネルギ捕獲、または検知デバイスとしての特定の使用に限定することのない、本発明のスマート材料装置を言う。説明された実施形態において、異なる実施形態は同じまたは類似の構成部品を有することも留意されたい。同じ構成部品が異なる実施形態においての使用に適する場合、同じ参照番号が使用される。例えば、限定するものではないが、駆動アーム150は、100、300、400、500、および600を含む実施形態の中で使用され得る共通の構成部品として示されている。したがって、同じ番号が各組立体の図において使用される共通部品を示すために使用される。異なる実施形態における構成部品が類似した構造を有するが、必ずしも共通部品でない場合、最初の1桁が異なり、2桁と3桁が共通な、類似した番号が使用される。例えば、限定するものではないが、駆動アーム150および250は、本発明の装置の異なる実施形態での使用に適しているが、交換可能な部品である必要がない、類似の構造を持つ駆動アームの例である。さらに、同じ構成部品の変形が使用される場合、同じ構成部品の番号が各変形を示すためにプライムまたはダブルプライムとともに使用される。例えば、限定するものではないが、補償器120は、変形120予圧ネジ128を持つおよびそれぞれ予圧ネジ128は無いが、異なる端部構造を持つ変形120’および120’’を有する。最後に、軸がそこを通って延びる2点によって規定される軸を示すために文字がここで使用されることに留意されたい。αおよびβ等の記号は、本出願に記載された様々な実施形態での使用に適切な好ましい角度を示すためにこのような軸の間の角度を示すために使用される。用語集本出願では、以下の用語は以下の意味を有し得る。用語適合されるは、適切に、大きさを決められる、形成される、構成される、寸法決めされる、方向付けされるおよび配置されることを意味し得る。用語スマート材料デバイスは、電位が印加されたときに伸張する、または力学的な力が加えられたときに電荷を発生させる圧電材料を有するデバイスを意味し得る。スマート材料デバイスは、限定するものではないが、互いに焼成されたセラミック圧電材料の交互層NECを含むサプライヤから入手できるような、いわゆる共焼成多層セラミック圧電素子スタックから形成されたデバイス、または単結晶圧電材料から切り取られた材料の1つまたは複数の層から形成されたデバイスを含む。前述において、圧電材料はまた、時として、その電気的または機械的特性を変化させるために既知の圧電材料をドーピングすることによって作られるいわゆるスマート材料も含む。用語機械的ウェブは、少なくとも2つのコンプライアント部材を有するとともに動きを駆動アームに伝えるように適合された構造を意味し得る。アクチュエータまたはスマート材料デバイスと合わせて使われたときの用語駆動は、スマート材料デバイスに少なくとも1つの機械的ウェブのコンプライアント部材を曲げるのに十分な量伸張させるのに適した電位または電流の印加を意味する。本出願の他の用語の定義および意味は、以下の説明、図面、および用語が使用される文脈から明らかであろう。好適な実施形態の説明図1-3は、少なくとも1つの、そしてこの場合2つの駆動アーム150を有する本発明のアクチュエータ組立体100の実施形態の組み立てられた図および分解図を示す。アクチュエータ組立体100は、スマート材料デバイス160、補償器120、ポッティング材料122、移動可能な支持部材130、2つの機械的ウェブ140、および2つの駆動アーム150を有する。1つの駆動アーム150のみが使用される実施形態も可能であり、その他は好ましくは実質的に同一である。補償器120は、スマート材料デバイス160の一方の端部を受けるように適合された第1の取付面121を有する。第1の取付面121は、例えばくぼみ図示せずまたは突起図示せずの形態で、補償器120と一体になり得る、または補償器120とスマート材料デバイス160との間に位置する独立したスラストパッド121の形態であり得る。図示された実施形態では、スマート材料デバイス160は、両方の端部に導体図示せずを有するとみなされる。このようなスマート材料デバイス160が利用されるとき、第1の取付面121および補償器120は、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼または不変鋼で作られることができ、したがって補償器120がスマート材料デバイス160のための電気的接地のための便利な接続ポイントとして作用することを可能にする。スマート材料デバイス160は、圧電または他のスマート材料の積み重ねであり得る、または単一の圧電結晶であり得る。スマート材料デバイス160の主な特徴は、適切な電位の印加により、形状が変化する、特に、長さが増大するように伸張することである。使用されるサイズおよび特定のスマート材料は用途に応じて変化し得るが、NEC-Tokin限定するものではないが、部品番号AE0707D43H33、およびAE0505D44を含む、EPCOS限定するものではないが、部品番号LN04/8534、LN04/8671、LN04/8672を含む、Ceramtec、およびKyoceraを含む製造者からのスマート材料デバイスが本発明のアクチュエータの実施形態に適している。スマート材料デバイス160は、第1の取付面121と移動可能な支持部材130との間に配置される。この移動可能な支持部材130は、第2の取付面131を有する。移動可能な支持部材130は、限定するものではないが、ステンレス鋼、鋼、アルミニウム、チタン、セラミクスまたは炭素繊維を含む様々な材料から作られ得る。導電材料が使用される場合、スマート材料デバイス160と移動可能な支持部材130との間に電極161および第1の絶縁体162を含むことが望ましい。電極161は、電極161が移動可能な支持部材130を貫通する所にさらなる絶縁を提供する第2の絶縁体163とともに、図示されたように、移動可能な支持部材130を好都合に貫通し得る。スマート材料デバイス160が電位の印加に応じて伸張するとともに収縮するので、第1の絶縁体162は、好都合には様々なものが当業者に知られているセラミック材料であり得る、剛体材料で作られることが望ましい。このように、スマート材料デバイス160の伸張および収縮は、第1の絶縁体162の圧縮および伸張に起因する損失がより少ない状態で移動可能な支持部材130により完全に伝えられる。移動可能な支持部材130はスマート材料デバイス160の伸張および収縮に基づいて動き得るので、厳しい精度が電極161と移動可能な支持部材130との間に用いられる場合、第2の絶縁体163は、移動可能な支持部材130が移動するときに摩擦および熱を低減するテフロン等の低摩擦材料を有し、同時に依然として電気的な絶縁を提供する。前述のものは、陽および陰電極の1つの可能な配置のみを記載したものであり、多くの他の配置がスマート材料デバイス160の端子の位置に応じて可能であるとともに、限定するものではないが、グランドとして機能し得る一方、移動可能な支持部材130が電極161または絶縁体162、163の利点なしに陽極端子として機能するように、補償器120を絶縁すること、あるいは単に、スマート材料デバイス160の側部端子図示せずの間に、補償器120または移動可能な支持部材130を通って端子に通り抜ける、配線接続を提供することを含むことが当業者によって理解されるであろう。上述のように、移動可能な支持部材130は第2の取付面131を有する。第2の取付面131は、第1の取付面121に対向するとともに第1の取付面121に実質的に平行である。これは、スマート材料デバイス160に著しい角度の力を発生させることなしに、スマート材料デバイス160が第1の取付面121と第2の取付面131との間で圧縮されることを可能にするので、望ましい。スマート材料デバイス160の角度運動を防ぐことは、スマート材料デバイス160の作動寿命を延ばすのに役立つことが発見されており、面121と131との間を実質的に平行な配置に保つことは角度偏向を防ぐのに役立ち得る。加えて、スマート材料デバイス160を予め圧縮するまたは予圧することは、スマート材料デバイス160、そしてアクチュエータ装置100の効率を向上させるのに役立つことが発見されている。図2および3に示されるように、このような予圧を与える1つの手段は、貫通予圧ネジ128である。この予圧ネジ128は、第1の取付面121に係合する。予圧ネジ128を締めることは予圧を増加させる一方、予圧ネジ128を緩めることは予圧を減少させる。スマート材料デバイス160に予圧を与える代替手段は以下に説明される。機械的ウェブ140および140’は図4A、4Bおよび5A、5Bにそれぞれ示される。機械的ウェブ140、140’は、補償器取付面144、144’に取り付けられた第1のコンプライアント部材141、141’を有する。補償器取付面144、144’はさらに、機械的ウェブ140、140’と補償器120を取り付けるための手段149、149’を有する。図示された実施形態の間の主な違いは、補償器取付面144が離れている一方、補償器取付面144’が連続リングを形成するように接続されることである。ここで、リングは、必ずしも円形の構造を意味するわけではない。その代わりに、好ましくは不規則形状ではない、単に連続的な閉じた構造を意味する。図1-5Bに示された実施形態では、補償器120に取り付ける手段は、補償器120の適合するネジ山129に噛み合うように適合されたネジ山149、149’として示されている。さらに以下で説明される他の手段も使用され得る。機械的ウェブ140、140’はまた、駆動アーム150を取り外し式に取り付ける手段を好都合に有する。図示されたように、機械的な締結具153を受け入れるように適合されたネジ式の受口154、154’はこのような手段の1つの例である。他の例は、この説明に照らして当業者に明らかであろう。アームの取り外し式の取付を可能にすることは、共通の機械的ウェブ140、140’が異なるサイズ、長さ、重さおよび構造のアームとともに使用されることを可能にするので、望ましい。第2のコンプライアント部材142、142’は、移動可能な支持部材130、130’に取り付けられる。移動可能な支持部材130、130’は、上述のように、第1の取付面121に対向するとともに第1の取付面121に実質的に平行である第2の取付面131、131’を有する。スマート材料デバイス160はしたがって、第1の取付面121と第2の取付面131、131’との間で、補償器120内に取り付けられ得る。スマート材料デバイス160は好ましくは、ポッティング材料122によって実質的に取り囲まれ、この例は当業者に知られている。ポッティング材料122はスマート材料デバイス160から分離されて示されているが、特定のサプライヤはポッティング材料122を含むように予め埋め込んだ適切なスマート材料デバイス160も提供している。必須ではないが、ポッティング材料122は実質的にスマート材料デバイス160と補償器120との間の空間を実質的に埋めることが好ましい。さらに以下で述べるように、ある実施形態では、動作中の角度偏向が望ましくないという上述と同じ理由により、スマート材料デバイス160のねじれが妨げられることが好ましい。ねじれを妨げるための1つの便利な方法は、少なくとも1つの、好ましくは2つのピン135をポッティング材料122内に入れることである。第2の取付面131、131’の受け口134、134’はその結果組み立て中にピン135を受け入れるように適合され、したがって、スマート材料デバイス160のねじれまたは回転を妨げる。限定するものではないが、iスマート材料デバイス160またはポッティング材料122と第2の取付面131、131’との間の接着剤図示せず、およびiiポッティング材料122と補償器120との間の接着剤を含む、ねじれを妨げる他の手段は、この記載に照らして当業者に明らかであろうとともに、使用されることもできる。駆動アーム150は、機械的ウェブ140、140’に取り付けられる第1の駆動アーム端部151、および反対の第2の駆動アーム端部152を有する。駆動アーム150は、異なるサイズおよび材料のあるいは異なる角度を達成するように適合された以下にさらに述べられる駆動アーム150が同じ機械的ウェブ140、140’を用いて使用され得るように、取り外し可能に取り付けられるように適合されることが好ましい。取り外し式の取り付けのために駆動アーム150を適合させる1つの方法は、図示されたように受け口154、154’に係合するように適合された締結具153を提供することである。他の取り外し式の取り付け手段は、この記載に照らして当業者に明らかであるとともに使用されることもできる。機械的ウェブ140、140’、コンプライアント部材141、141’、142、142’、移動可能な支持部材130、130’および補償器取付面144、144’は、好ましくは、単一の一体化されたユニットに形成される。適切な材料は、限定するものではないが、アルミニウム、ステンレス鋼、チタン、不変鋼、炭素繊維、および技術分野で知られたセラミクスを含む。駆動アーム150はまた、アクチュエータ組立体100が使用される用途に応じて、限定するものではないが、アルミニウム、ステンレス鋼、チタン、鋼、炭素繊維、プラスチックまたはセラミクスを含む材料で形成され得る。アクチュエータ組立体100がより高い駆動および停止周波数を必要とする用途に適用されるとき、炭素繊維およびアルミニウム等の重量のより軽い材料が好ましいことに留意されたい。作動中、適切な電位の印加は、スマート材料デバイス160を実質的に角度運動なしに伸張させ、したがって移動可能な支持部材130、130’を第1の取付面121から離れるように付勢し、そしてコンプライアント部材141、141’、142、142’を屈曲させる。駆動アーム150はしたがって、第2の駆動アーム端部152の動きがスマート材料デバイス160の伸張より大きい距離に渡るように動く。このように、アクチュエータ組立体100は、電気的エネルギを機械的な運動に変換する、従来のアクチュエータとして動作する。さらに以下に述べる他の実施形態では、アクチュエータ組立体100は、駆動アーム150を動きの源図1-5Bには示されていないに取り付けることによって、エネルギ捕獲器またはセンサとして機能し得る。動きの源図1-5Bには示されていないは駆動アーム150を移動させ、したがって、機械的ウェブ140、140’のコンプライアント部材141、141’、142、142’を屈曲させる。屈曲は、移動可能な支持部材130、130’がスマート材料デバイス160を圧縮または解放することを生じさせ、したがって、動作の程度を決定ために捕捉または使用され得る電気的な信号を発生させる。図6-13は、補償器の実施形態を補償器取付面の実施形態に取り付けるための異なる手段を有する本発明のアクチュエータの実施形態を示す。図6-7を参照すると、アクチュエータ組立体300は、少なくとも1つ、好ましくは2つの機械的締結具329をさらに有する。補償器320は、取付面121に近接する閉鎖端部318、および補償器取付面344に近接する反対の開放端部319を有する。補償器320は、少なくとも1つ、好ましくは少なくとも4つの、開放端部319に近接する孔317を有する。機械的締結具329は孔317によって受け入れられるように適合される。図示された実施形態では、締結具329はピンである。図示されたように、補償器320に取り付ける手段は、補償器取付面344上に少なくとも1つの、好ましくは2つの受け口349を有する。受け口349は、機械的締結具329を受けるように適合される。このように、補償器320は、孔317を通って受け口349に、機械的締結具329を挿入することによって、およびピン329の場合は圧入することによって、補償器取付面344に取り付けられ得る。単一の機械的締結具329のみが望まれる場合、リップ図示せず等の別個の手段図示せずまたは他のタイプの締結具図示せずが補償器320の一方の側を固定するために使用され得る一方、機械的締結具329は他方を固定する。機械的ウェブ340、コンプライアント部材341、342、および移動可能な支持部材330は、その他の点では、前述の機械的ウェブ140、コンプライアント部材141、142、および移動可能な支持部材130と構造および動作が実質的に同一である。図8-9を参照すると、アクチュエータ組立体400は、少なくとも1つ、好ましくは2つの機械的締結具429をさらに有する。補償器420は、取付面121に近接する閉鎖端部418、および補償器取付面444に近接する反対の開放端部419を有する。閉鎖端部418は、機械的締結具429を受けるように適合された、少なくとも1つ、好ましくは少なくとも2つの、孔417を有する。図示された実施形態では、機械的締結具429はボルトであるが、限定されるものではないが、ネジ、リベット、またはピンを含む他の締結具も使用され得る。図示されたように、補償器420に取り付ける手段は、補償器取付面444上に、少なくとも1つの、好ましくは2つの受け口449を有する。受け口449は、図示された実施形態の場合ネジ式に、機械的締結具429を受けるように適合される。このように、補償器420は、孔417を通って受け口449に機械的締結具429を挿入し、ネジ式の締結具の場合、締結によって、補償器取付面444に取り付けられ得る。単一の機械的締結具429のみが望まれる場合、リップ図示せず等の別個の手段図示せずまたは他のタイプの締結具図示せずが補償器420の一方の側を固定するために使用され得る一方、機械的締結具429は他方を固定する。機械的ウェブ440、コンプライアント部材441、442、および移動可能な支持部材430は、その他の点では、前述の機械的ウェブ140、コンプライアント部材141、142、および移動可能な支持部材130と構造および動作が実質的に同一である。図10-11を参照すると、アクチュエータ組立体500は補償器520を有する。この補償器520は、取付面121に近接する閉鎖端部518、および補償器取付面544に近接する反対の開放端部519を有する。補償器520は、開放端部519に隣接するとともに補償器取付面544の少なくとも1つの面に実質的に平行な接面529を有する。図示されたように、補償器520に取り付ける手段は、接面529を補償器取付面544に接合する、少なくとも1つの、好ましくは少なくとも2つの溶接部549を有する。このように、補償器520は、補償器520を補償器取付面544に押し付け、接面529を補償器取付面544に溶接することによって補償器取付面544に取り付けられ得る。単一の溶接部549のみが望まれる場合、リップ図示せず等の別個の手段図示せずまたは他のタイプの締結具図示せずが補償器520の一方の側を固定するために使用され得る一方、溶接部549は他方を固定する。機械的ウェブ540、コンプライアント部材541、542、および移動可能な支持部材530は、その他の点では、前述の機械的ウェブ140、コンプライアント部材141、142、および移動可能な支持部材130と構造および動作が実質的に同一である。図12-13を参照すると、アクチュエータ組立体600は補償器620を有する。この補償器620は、取付面121に近接する閉鎖端部618、および補償器取付面644に近接する反対の開放端部619を有する。開放端部619は、少なくとも1つの、好ましくは2つのスロット629を有し、補償器取付面644は、スロット629によって受け止められるように適合された、少なくとも1つの、好ましくは2つのピン649を有する。このように、補償器620は、ピン649をスロット629に掛ける係合させることによって補償器取付面644に取り付けられ得る。単一のピン649のみが望まれる場合、リップ図示せず等の別個の手段図示せずまたは他のタイプの締結具図示せずが補償器620の一方の側を固定するために使用され得る一方、ピン649は他方を固定する。機械的ウェブ640、コンプライアント部材641、642、および移動可能な支持部材630は、その他の点では、前述の機械的ウェブ140、コンプライアント部材141、142、および移動可能な支持部材130と構造および動作が実質的に同一である。補償器120を補償器取付面144に取り付けるほかの手段も使用されることができ、限定するものではないが、補償器120上の適合する歯に噛み合うように適合された補償器取付面144上のラチェット歯図示せず、接着剤図示せず、エポキシ材図示せず、クランプ図示せず、フランジ図示せず、および技術分野で知られた様々な他の機械的締結具図示せずを含むこの記載に照らして当業者には明らかであろう。述べられたように、アクチュエータ組立体100の組み立て中にスマート材料デバイス160に予圧することが望ましい。予圧装置またはネジ128を介して予圧する1つの方法は既に記載されている。スマート材料デバイス160を予圧する代替手段は、補償器120が完全に取付られたときに、スマート材料デバイス160がさらなる調整なしに所定量予圧されるように、補償器120および補償器取付面144が適応されることである。このような予圧手段が使用されるとき、予圧装置128は必要とされない。したがって、補償器120、第1の取付面121、および移動可能な支持部材130をさらなる調整なしに与圧をかけるように適合することが可能である。図14は、このような構成に適した補償器420’を適合させる1つの方法を示す。示されたように、スラストプレート121は補償器420’に当接し、したがって組み立て中に補償器420’が固定されたときスマート材料デバイス160に必要な圧縮を加える。記載および図8および9の説明から明らかなように、補償器420が固定されたとき、ねじることは必要とされない。スマート材料デバイス160が実質的なねじり力にさらされることを防ぐことは望ましいので、これは重要である。予圧装置128が使われず、取り付けにねじれを必要としない場合、補償器420’において示された構成が使用され得る。例えば、図1-5Bに示されたように補償器120を取付手段149、149’に入れる等、組み立て中にねじりが必要な実施形態では、組み立て中のスマート材料デバイス160のねじりを避けるほかの方法が採用されることが好ましく、幾つかの例が図15-17に示されている。図15に示されるように、第1の取付面121は、実質的なねじり力をスマート材料デバイス160に伝えることなしに補償器120’が回転することを可能にするように適合されたスラストベアリング126を有し得る。このような構成が使用される場合、スマート材料デバイス160は、図1-5Bに示されるように補償器120’の補償器取付面144、144’への締結中の受け口134、134’内でのピン135の係合によって実質的に所定の位置に保持され得る。あるいは、図16に示されたように、補償器120は、第1の取付面121、この場合はスラストプレートに接するように適合された内側に延びる突起127を有し得る。スラストプレート/第1の取付面121および突起127は、実質的なねじり力をスマート材料デバイス160に伝えることなしに補償器120が回転することを可能にするように適合される。前述の実施形態と同様に、スマート材料デバイス160は好ましくは、締結中の受け口134、134’内でのピン135の係合によって実質的に所定の位置に保持される。補償器120’、円錐スラストプレート125および第1の取付面/スラストプレート121を用いるさらなる代替形態が図17に示される。図示されたように、第1の取付面/スラストプレート121および第2の円錐スラストプレート125は、スマート材料デバイス160と補償器120’との間に配置される。第1のスラストプレート121および第2のスラストプレート125は、実質的なねじり力をスマート材料デバイス160に伝えることなしに補償器120’が回転することを可能にするように適合される。スマート材料デバイス160は好ましくは、前述と同様に、締結中の受け口134内でのピン135の係合によって実質的に所定の位置に保持される。好ましくは、スラストパッド121、125、スラストベアリング126、および補償器420’,120’および120はそれぞれ導体であり、したがって、補償器420’,120’および120がスマート材料デバイス160に電気的に接続されることを可能にする。そうでなければ、スマート材料デバイス160との電気的な接続を形成するほかの手段図示せずが使用されることができ、限定するものではないが、スラストパッド121、125、スラストベアリング126を通って延びるように適合された電極161と同様の電極図字せずを含む、あるいはスマート材料デバイス160の側部端子図示せずとの配線接続を提供する。駆動アームの角度はまた、異なる実施形態において変更され得る。図18および19は、駆動アーム150が機械的ウェブ140に前方を向く方向および後方を向く方向に取り付けられている実施形態を示す。相対角度を示すために、中心軸Aは、補償器120内のスマート材料デバイス160の中心を貫通し、第1の取付面121図18-21に示されていないを通るとともに第2の取付面131図18-21に示されていないを通って延びるように示される。示されたように、中心軸Aは、電極161の中心および補償器120の中心を通って延びる。各駆動アーム150に対して、駆動アーム軸B、C、D、Eが、第1の駆動アーム端部151および第2の駆動アーム端部152図18-21に示されていないを通って延びる。したがって、中心軸Aと駆動アーム軸B、C、D、Eそれぞれとの間の角度が計測されることができ、ここでは角度αとされ得る。好ましくは、それぞれの角度αは、与えられたアクチュエータ装置の全てのアームに関して実質的に同一であるが、これは厳密には要求されない。したがって、1つのこのような角度αのみが各実施形態に対して示される。示されたように、角度αは図18において略0度であるとともに図19において略180度である。図20および21に示されたように、駆動アーム250は、限定するものではないが、第1の駆動アーム端部251を図示されたように適合することによって、様々な角度での取付に適合され得る。図20に示された実施形態では、角度αは略45度である。図21に示されたように、角度αは略135度である。前述から、角度αが90度より小さいとき、機械的ウェブ140は、第2の駆動アーム端部152、252が実質的にスマート材料デバイス160の駆動と同時にスマート材料デバイス160および互いに向かって動くように適合されることが理解されるであろう。角度αが90度より大きいとき、第2の駆動アーム端部152、252は実質的にスマート材料デバイス160の駆動と同時に離れて動く。しかし、特定の角度αが、しばしば駆動アーム150、250の長さに依存して、スマート材料デバイス160によって発生される仕事に関して、他のものよりより効率的に動作し得ることがここに開示されている。特に、0度と50度との間、および130度と180度との間の角度αは、一般の構成において最も効率的になりやすい。最適な角度αの決定は、それらが特定の用途およびアクチュエータの構造に基づいて変化するので、実験的に行われ得る。既に述べたように、本発明によるアクチュエータは、駆動および停止の周波数が高い高速作動に適合され得る。図22を参照すると、アクチュエータ組立体200は、補償器220に取り付けられるとともに、このような高速作動中に駆動アーム250の動作をいずれの方向にも制限するように作用することによって、性能を向上させるように適合された緩衝装置組立体270を有する。本出願では、用語緩衝装置組立体は、少なくとも1つの柔軟なストッパを有するとともに駆動アーム150または250それぞれの動きを制限するように適合された装置を示すように使用される。1つの好適な実施形態が図22に示され、そこでは、ネジ式締結具276が駆動アーム250を通って延びるとともに補償器220に取り付けられるように適合される。この補償器220は好ましくは、ネジ式の受け口図示せずを有する。第1のロックナット275が作動中の締結具276の緩みを防ぐために補償器220に好都合にしっかり付けられる。柔軟なストッパ271および272は、締結具276上で駆動アーム250のいずれの側にもあるとともに、好都合には、Oリング、または第1および第2の柔軟なストッパ271および272が、好ましくはリンギングringingをもたらす急な停止なしに駆動アーム250の過度の動きを妨げるように柔軟であるように適合された限定されるものではないが、ウレタン、プラスチック、ゴム、あるいは様々な合成材料を含む任意の材料であり得る。第3のロックナット273は第2の柔軟なストッパ272に配置するように位置決めされることができ、そして第2のロックナット274は作動中の第2の柔軟なストッパ272の意図しない再位置決めを防ぐように第3のロックナット273に対して締められ得る。第1の柔軟なストッパ271は、締結具276の頭または他の端部によって所定の場所に好都合に保持され得る。図示された組立体270は、本発明のアクチュエータの実施形態への使用に適した緩衝装置の実施形態の1つにすぎないことが理解されるであろう。他の緩衝装置組立体図示せずもまた使用されることができ、それぞれ好ましくは、少なくとも1つ、好ましくは2つの柔軟なストッパを含み、それぞれ一方の方向の過度なアームの動きを制限するように適合される。適切な緩衝装置の代替実施形態はこの記載に照らして当業者に明らかであるとともに、本発明は図示された実施形態に限定されるようにみなされるべきではない。本発明のアクチュエータのさらなる使用は、センサとしてまたはエネルギ捕獲装置としてである。図23は、このような方法で動作するように適合されたアクチュエータ組立体100を示す。下方駆動アーム150’は、動きの源790に取り付けるように適合される。多くのこのような取り付けが可能であるが、図示された実施形態は、機械的締結具753が駆動アーム150’を通るとともに動きの源790に延びる好適な方法を示す。動きの源790は、限定するものではないが、ポンプ、電気モータ、振動パイプ、エンジン、または振動するあるいは別の方法で動く任意の他の物体を含む、任意の好都合な振動源または動きの源であり得る。第2の駆動アーム端部152’がタブ、フラップ、フィン、または同様の突起を有するように適合される場合、動きの源は、その中に置かれたアクチュエータ組立体100に対する、流体またはガスの乱れた流れにもなり得る。このように使用されるときのアクチュエータ組立体100の効率は、他方の第2の駆動アーム端部152’を壁またはブラケットまたは他の支持部等の剛体支持構造780に取り付けることによって、時には高められ得る。このように、動きの源790の運動は、支持構造780の支持によって補助されて、駆動アーム150’を互いに圧縮するまたは駆動アーム150’を離れて引っ張るように作用する。アクチュエータ組立体100がエネルギ捕獲装置として動かされるとき、実質的に動きの源790の運動と同時に、下方駆動アーム150’は、コンプライアント部材141、142を屈曲させ、したがって、移動可能な支持部材130を動かす。この運動は次に、スマート材料デバイス160に電気的エネルギを発生させることをもたらす。この電気的エネルギは次に、限定するものではないが、バッテリ図示せずまたは容量性装置capacitivedevice図示せずを充電するように適合された回路を含む、任意の好都合な電気的な負荷図示せずに捕獲されることができ、したがって、そうでなければ無駄になる機械的エネルギを有用な電気的エネルギに変換する。アクチュエータ組立体100がセンサとして動かされるとき、移動可能な支持部材130の動きは、スマート材料デバイス160に動きの源790の動きを示す電気的な信号を発生させる。この記載に照らして当業者に明らかであるように、電気的な信号は次に、動きの程度、並びに、ある場合には、その方向および速度を決定するように、一般に理解されるセンサ回路図示せずによって処理され得る。したがって、図23に示された実施形態はまた、どのようにアクチュエータ組立体100がセンサとして使用され得るかの例を提供する。この記載に照らして当業者に理解されるように、本発明の可能な検知の用途の範囲は実質的に無制限である。最後に、本発明のアクチュエータのいずれの実施形態も、温度変化に起因する膨張および収縮を無くすようにさらに最適化され得ることがここに開示される。多くの場合、無負荷のスマート材料デバイス160は、低い、或いは負の熱膨張係数を有する。述べられたように、特定の用途において、スマート材料デバイス160が所定量の圧縮または予圧にさらされることが望ましい。予圧を与えることは、スマート材料デバイス160の熱膨張係数を上げる傾向がある。したがって、スマート材料デバイス160は、予圧された状態において第1の熱膨張係数を有するといわれ得る。補償器120、120’、120、220、320、420、520、620および補償器取付面144、344、444、544、644はまた、それら自身の熱膨張係数にしたがって、温度変化に応じてそれぞれ膨張および収縮する。組み立てられた補償器/取付面ペアの合成熱膨張係数がスマート材料デバイス160の第1の熱膨張係数と異なる場合、温度変化は、駆動アームの駆動された状態および停止したときの両方に対して、駆動アーム150、150’、250の位置を変化させ得る。しかし、組み立てられた補償器/リングペアの合成熱膨張係数がスマート材料デバイス160の第1の熱膨張係数とバランスされる場合、駆動アーム150、150’、250は、温度が変化するときに、それらの意図した位置に留まる傾向がある。この懸念に対処するために、適用可能な実施形態では、アクチュエータ組立体100、200、300、400、500、600、補償器120、120’、120、220、320、420、520、620および補償器取付面144、344、444、544、644は、異なる熱膨張係数を有する材料から形成され得る。補償器取付面144、344、444、544、644に適した1つのこのような材料は17-4ステンレス鋼である一方、補償器120、120’、120、220、320、420、520、620に適した異なる熱膨張係数を有する材料は不変鋼である。補償器120、120’、120、220、320、420、520、620および補償器取付面144、344、444、544、644が異なる熱膨張係数を有する材料から選択される場合、それらは、結合されたとき、補償器/補償器取付面組立体の合成熱膨張係数が、決定された予圧におけるスマート材料デバイス160の第1の熱膨張係数と実質的に等しいように、例えば、補償器取付面144、344、444、544、644の長さを増加させるとともに補償器120、120’、120、220、320、420、520、620の長さを減少させることによって大きさを決められる。このように、温度が変化するとき、補償器/補償器取付面組立体の膨張または収縮は、温度条件に起因しているスマート材料デバイス160の膨張または収縮と実質的に一致する。この結果、実質的に不変のアーム位置が保たれるとともに動作効率が高められ得る。本発明の他の変形形態および実施形態はこの明細書に照らして当業者に明らかであり、これらの全ては特許請求の範囲に記載されるように本発明の範囲内にある。"