技術
メカトランスとは
圧電素子は比較的低い電圧で所要の変位（伸び）を発生させる素子で、電気エネルギから機械エネルギへの変換効率が約60%と大変高く、発生力も10mm × 10mm断面の素子で350kgfと大変高いことが特長です。しかし発生する変位が数µmから40µm程度と髪の毛1本分にも満たないため、適用範囲が大きく制約されていました。
この制約を解決するため、当社は独自に考案したてこの原理に基づく変位拡大機構を開発しました。圧電素子の動きを拡大することで、実用的な変位量を得られるようにしています。
電気回路で用いる変圧器（トランス）と似た原理で働くことから、機械的な変圧器という意味で「メカニカルトランスフォーマ」と名付け、のちに「メカトランス」と略して商標登録しました。
メカトランスの特徴
エネルギー効率がいい
変位拡大機構を含めても、電気エネルギから機械エネルギへの変換効率が約25%と大変高いことが特長です。また、ある変位状態を保持するには所定の印加電圧を維持すればよく、そのときの電流は実質ゼロです。
高速動作が可能
一般に電磁吸引力を利用するアクチュエータに比べて高速での動作が可能です。駆動限界である共振周波数については技術ノート「動的負荷での動作」をご参照ください。
小型化・薄型化可能
同等の変位と力を発生する電磁吸引力式のアクチュエータに比べて、小型化、特に薄型化が可能です。
扱いやすい
変位量は印加電圧に比例するため制御が容易です。より精密な制御が必要な場合や、電圧の向きによって生じるヒステリシスを補正する場合は、外部センサを併用してください。
メカトランスの用途
アクチュエータは動作機構の総称であり、メカトランスもそのひとつです。産業機器、医療機器、車両、民生品、航空宇宙など幅広い分野で使用されています。
