Q14:ピエゾアクチュエータの発生力と発生変位

2020年12月21日

A14:ピエゾアクチュエータは発生変位が最大の時(最大電圧印加時)に変位をゼロ位置まで戻す力のことを
最大発生力(発生力)といいます。
つまり、「最大発生力はピエゾアクチュエータ両端を完全拘束して最大電圧印加した時に発生する力」となり、
最大発生力が発生している時に発生変位はありません。

ピエゾアクチュエータの発生力はアクチュエータの断面積により決まります。
例えば当社で取り扱っておりますピエゾアクチュエータAE0203D04DF(断面積:2×3mm)よりも
AE0505D08DF(断面積:5×5mm)の方が断面積が約4倍となり発生力も約4倍大きくなります。

「ばねなどの外部拘束物がある場合」
ばねなどの外部拘束物の剛性とピエゾアクチュエータの剛性により発生変位は減少する可能性があります。
例えば最大変位100μmのピエゾアクチュエータの剛性が10とした場合に外部拘束物のばね定数が10だった場合、
ばね定数がつり合い、変位が50μmに減少します。

下記図はピエゾアクチュエータ(最大変位20µm、剛性40N/µm)の発生力―発生変位特性を
印加電圧別にあらわしています。
破線は外部拘束物(ばね)の剛性を表しており、その交点は外部拘束物がある状態での発生力・発生変位をあらわします。
より高剛性の外部拘束物(傾斜の少ない破線)がある時には発生変位は減少し、発生力は大きくなります。

他にもピエゾアクチュエータについての詳細な説明が記載されている資料「トータル技術資料」がございますので、
ご興味がございましたらご覧ください。

ご使用方法についてご検討されていましたら、お気軽にご相談ください。
ご質問をお待ちしております。

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