JP2017200260A5

JP2017200260A5 -

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Publication number: JP2017200260A5
Application number: JP2016087072A
Authority: JP
Filing date: 2016-04-25
Publication date: 2019-05-30
Anticipated expiration: 2036-04-25

Description

電気−機械エネルギ変換素子を用いた振動型アクチュエータには種々の構成のものが知られている。例えば、被駆動体（接触体）と、平板状の弾性体の表面に２つの駆動突起が設けられると共に弾性体の裏面に圧電素子が接合された振動体と、２つの駆動突起と被駆動体とを加圧接触させるための加圧手段を有する振動型アクチュエータが知られている。この振動型アクチュエータでは、電気−機械エネルギ変換素子に所定の交流電圧を印加することによって、２つの駆動突起を結ぶ方向と駆動突起の突出方向とを含む面内で２つの駆動突起の先端に楕円運動を生じさせる。これにより、被駆動体が２つの駆動突起から摩擦駆動力を受けることで、２つの駆動突起を結ぶ方向に振動体と被駆動体とを相対的に移動させることができる。

本発明は、振動体と被駆動体（接触体）との相対的な位置関係を高精度に決めることができ、また、振動体と被駆動体との加圧接触状態を安定して維持することができる振動型アクチュエータを提供することを目的とする。

本発明に係る振動型アクチュエータは、電気−機械エネルギ変換素子を有する振動体と、第１の方向で前記振動体と接触する接触体と、前記振動体を保持する保持部材と、前記保持部材を支持する支持部材と、を備え、前記振動体の振動により前記第１の方向と直交する第２の方向に前記振動体と前記接触体が相対的に移動する振動型アクチュエータであって、前記保持部材と前記支持部材のいずれか一方は、前記第１の方向に突出する２つの突起部を有すると共に、他方は前記２つの突起部と個別に嵌合して第１嵌合部と第２嵌合部とを形成する２つの穴部を有し、前記第１嵌合部では穴部と突起部とが、前記第２の方向と、前記第１の方向および前記第２の方向の両方向と直交する第３の方向とにおいて少なくとも一部で接触し、前記第２嵌合部では穴部と突起部とが前記第３の方向で少なくとも一部で接触し、前記第１嵌合部と前記第２嵌合部とでは前記第３の方向での穴部と突起部との接触範囲が異なることを特徴とする。

本発明によれば、振動体と被駆動体（接触体）との相対的な位置関係を高精度に決めることができる。また、振動体と被駆動体との加圧接触状態を安定して維持することができるため、駆動特性を安定させることができる。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る振動型アクチュエータ１の概略構成を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、振動型アクチュエータ１の断面図である。図２は、振動型アクチュエータ１の分解斜視図である。なお、図１に示すように、説明の便宜上、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を規定する。Ｚ軸方向（第１の方向）は、振動体ユニット２と被駆動体４（接触体）とを加圧接触させる加圧力が作用する加圧方向であり、振動型アクチュエータ１の厚み方向である。Ｘ軸方向（第２の方向）は、後述するように、振動体ユニット２と被駆動体４との相対的な移動方向であり、振動型アクチュエータ１の長手方向である。Ｙ軸方向（第３の方向）は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の両方向と直交する方向であり、振動型アクチュエータ１の幅方向である。

振動型アクチュエータ３０は、ステータユニット３２と、被駆動体（接触体）としてのロータ３３とを備える。ステータユニット３２は、円環状の基台３４と、基台３４に保持される３つの振動体ユニット２を有する。基台３４には、第１嵌合部Ｋ１及び第２嵌合部Ｋ２を構成する第１嵌合突起３４ａと第２嵌合突起３４ｂが、３つの振動体ユニット２のそれぞれに対して形成されている。また、基台３４には、加圧ブロック１５に相当する押圧台３４ｃが設けられており、押圧台３４ｃの上面には、振動体６に当接して加圧力を付与する緩衝部材１４が貼り付けられている。ステータユニット３２の底面側に配置された不図示の弾性部材により押圧台３４ｃ及び緩衝部材１４を介して振動体６に加圧力が付与され、３個の振動体ユニット２はそれぞれロータ３３の接線方向に摩擦駆動力を与える。よって、３つの振動体ユニット２がロータ３３に回転力が生じるように駆動されることで、ステータユニット３２とロータ３３とに相対的な回転移動を生じさせることができる。

Claims

電気−機械エネルギ変換素子を有する振動体と、
第１の方向で前記振動体と接触する接触体と、
前記振動体を保持する保持部材と、
前記保持部材を支持する支持部材と、を備え、
前記振動体の振動により前記第１の方向と直交する第２の方向に前記振動体と前記接触体が相対的に移動する振動型アクチュエータであって、
前記保持部材と前記支持部材のいずれか一方は、前記第１の方向に突出する２つの突起部を有すると共に、他方は前記２つの突起部と個別に嵌合して第１嵌合部と第２嵌合部とを形成する２つの穴部を有し、
前記第１嵌合部では穴部と突起部とが、前記第２の方向と、前記第１の方向および前記第２の方向の両方向と直交する第３の方向とにおいて少なくとも一部で接触し、
前記第２嵌合部では穴部と突起部とが前記第３の方向で少なくとも一部で接触し、
前記第１嵌合部と前記第２嵌合部とでは前記第３の方向での穴部と突起部との接触範囲が異なることを特徴とする振動型アクチュエータ。
前記第１嵌合部での穴部の前記第３の方向の２つの側面のそれぞれに、前記第１の方向で短く、前記第２の方向に延在し、その頂点部で突起部に当接する凸部が設けられ、
前記第２嵌合部では穴部の前記第３の方向の２つの側面が突起部と接触することを特徴とする請求項１に記載の振動型アクチュエータ。
前記第１嵌合部での穴部の前記第２の方向の２つの側面のそれぞれに、前記第１の方向で短く、前記第３の方向に延在し、その頂点部で突起部に当接する凸部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の振動型アクチュエータ。
前記第１嵌合部では、前記第１の方向から見た形状が略正方形の穴部と円柱状の突起部とが嵌合し、
前記第２嵌合部では、前記第１の方向から見た形状が前記第２の方向に長辺が沿う略長方形の穴部と円柱状の突起部とが嵌合することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
前記第１嵌合部では、前記第１の方向から見た形状が略円形状の穴部と円柱状の突起部とが嵌合し、
前記第２嵌合部では、前記第１の方向から見た形状が前記第２の方向に長辺が沿う略長円形の穴部と円柱状の突起部とが嵌合することを特徴とする請求項１に記載の振動型アクチュエータ。
前記第１嵌合部では、前記第１の方向から見た形状が略円形の穴部と円柱状の突起部とが嵌合し、
前記第２嵌合部では、前記第１の方向から見た形状が前記第２の方向が長径方向となる略楕円形の穴部と円柱状の突起部とが嵌合し、
前記略円形の穴部には、前記第１の方向の中央部において内周側に突出するように形成され、その頂点部で突起部に当接する凸部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
前記第１嵌合部では、前記第１の方向から見た形状が略正方形の穴部と四角柱状の突起部とが嵌合し、
前記第２嵌合部では、前記第１の方向から見た形状が前記第２の方向に長辺が沿う略長方形の穴部と四角柱状の突起部とが嵌合し、
前記第１嵌合部での穴部の前記第３の方向の２つの側面のそれぞれに、前記第２の方向で短く、前記第３の方向に延在し、その頂点部で突起部に当接する凸部が設けられ、
前記第２嵌合部での穴部の前記第３の方向の２つの側面のそれぞれに、点状でその頂点部で突起部に当接する凸部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
前記支持部材に対して前記保持部材を前記第２の方向へ付勢する付勢手段を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータと、
前記振動型アクチュエータによって移動する部材と、を備えることを特徴とする電子機器。