JPH0965671A - Vibration actuator - Google Patents

Vibration actuator

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JPH0965671A
JPH0965671A JP7216284A JP21628495A JPH0965671A JP H0965671 A JPH0965671 A JP H0965671A JP 7216284 A JP7216284 A JP 7216284A JP 21628495 A JP21628495 A JP 21628495A JP H0965671 A JPH0965671 A JP H0965671A
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JP
Japan
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vibration
vibrator
vibration actuator
electrode
drive
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Application number
JP7216284A
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Japanese (ja)
Inventor
Michihiro Tobe
通宏 戸部
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication of JPH0965671A publication Critical patent/JPH0965671A/en
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特願平6−275022号により提案した異
形モード縮退型の振動アクチュエータには、収容スペー
スの小型化を図り難く、また駆動効率の低下を生じてし
まうという課題があった。 【解決手段】 特願平6−275022号により提案し
た異形モード縮退型の振動アクチュエータ20におい
て、振動子21に挟持される電極24,25,26それ
ぞれの電極張出部24a,25a,26aを、駆動面2
1aに対向する端面側に配置した。
(57) [Summary] [Problem] In the variant mode degenerate type vibration actuator proposed in Japanese Patent Application No. 6-275022, it is difficult to reduce the accommodation space and the driving efficiency is lowered. there were. SOLUTION: In a variant mode degenerate vibration actuator 20 proposed in Japanese Patent Application No. 6-275022, electrode overhanging portions 24a, 25a, 26a of electrodes 24, 25, 26 sandwiched by a vibrator 21 are Drive surface 2
It was arranged on the end face side facing 1a.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、端面に駆動力を発
生する弾性体と,前記弾性体に加圧接触するとともに回
転自在に支持される相対運動部材とを備える振動アクチ
ュエータに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration actuator provided with an elastic body for generating a driving force on an end surface thereof and a relative movement member which is in pressure contact with the elastic body and is rotatably supported.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は、縦−捩り振動型の振動アクチュ
エータの従来例の構成を示した斜視図である。
2. Description of the Related Art FIG. 8 is a perspective view showing the configuration of a conventional example of a longitudinal-torsion vibration type vibration actuator.

【0003】従来、この種の振動アクチュエータでは、
ステータ(固定子)101は、2つの円柱型の振動子1
02,103間に捩り振動用の圧電素子104が配置さ
れるとともに、振動子103の上側に縦振動用の圧電素
子105が配置される。捩り振動用の圧電素子104は
周方向に分極され、一方、縦振動用の圧電素子105は
厚み方向に分極される。さらに、ロータ(移動子)10
6は、縦振動用の圧電素子105の上側に配置される。
Conventionally, in this type of vibration actuator,
The stator (stator) 101 includes two cylindrical vibrators 1.
A piezoelectric element 104 for torsional vibration is arranged between 02 and 103, and a piezoelectric element 105 for longitudinal vibration is arranged above the vibrator 103. The piezoelectric element 104 for torsional vibration is polarized in the circumferential direction, while the piezoelectric element 105 for longitudinal vibration is polarized in the thickness direction. Furthermore, the rotor (moving element) 10
6 is arranged above the piezoelectric element 105 for longitudinal vibration.

【0004】ステータ101を構成する振動子102,
103及び圧電素子104,105は、シャフト107
のねじ部に螺合されて固定され、ロータ106は、ボー
ルベアリング108を介してシャフト107に回転可能
に設けられる。シャフト107の先端にはばね109を
介してナット110が螺合し、ロータ106をステータ
101に加圧力Fで加圧接触させる。
A vibrator 102 constituting a stator 101,
103 and the piezoelectric elements 104 and 105
The rotor 106 is rotatably provided on the shaft 107 via a ball bearing 108 by being screwed and fixed to the threaded portion of the. A nut 110 is screwed onto the tip of the shaft 107 via a spring 109 to bring the rotor 106 into pressure contact with the stator 101 with a pressing force F.

【0005】捩り振動用の圧電素子104と縦振動用の
圧電素子105とは、発振器111から発振される同一
周波数の電圧を、移相器112により位相制御して駆動
される。
The piezoelectric element 104 for torsional vibration and the piezoelectric element 105 for longitudinal vibration are driven by phase-shifting a voltage of the same frequency oscillated from an oscillator 111 by a phase shifter 112.

【0006】捩り振動用の圧電素子104は、ロータ1
06が回転するための機械的変位を与え、一方、縦振動
用の圧電素子105はステータ101とロータ106と
の間に働く摩擦力を、圧電素子104による捩り振動の
周期に同期させて周期的に変動させることにより、振動
を一方向への運動に変換するクラッチ的役割を果たして
いる。
The piezoelectric element 104 for torsional vibration is the rotor 1
06 provides a mechanical displacement for rotation, while the piezoelectric element 105 for longitudinal vibration periodically synchronizes the frictional force acting between the stator 101 and the rotor 106 with the cycle of torsional vibration by the piezoelectric element 104. By virtue of this, it plays the role of a clutch that converts vibration into movement in one direction.

【0007】図9は、この振動アクチュエータのステー
タを展開した状態で示す斜視図である。捩り振動用の圧
電素子104は、周方向に分極する必要があるため、圧
電材料を図12に示すように、6〜8個程度の扇形の小
片に一旦分割し、各小片を分極した後に再度環状に組み
合わせていた。なお、符号104aは電極である。
FIG. 9 is a perspective view showing the stator of this vibration actuator in a developed state. Since the piezoelectric element 104 for torsional vibration needs to be polarized in the circumferential direction, the piezoelectric material is once divided into about 6 to 8 fan-shaped small pieces as shown in FIG. It was combined in a ring. Reference numeral 104a is an electrode.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図8及び図9
を用いて説明した従来の振動アクチュエータでは、捩り
振動用の圧電素子104を環状に組み合わせる時に、形
状精度を出すことが難しかった。
However, as shown in FIG. 8 and FIG.
In the conventional vibration actuator described by using, it is difficult to obtain the shape accuracy when the piezoelectric element 104 for torsional vibration is combined in an annular shape.

【0009】一方、縦振動用の圧電素子105,及び捩
り振動用の圧電素子104それぞれの面積は、ともに、
ステータ106の断面積と略等しいか、又は、ステータ
106の断面積よりも小さかった。また、シャフト10
7を貫通させるために縦振動用の圧電素子105,及び
捩り振動用の圧電素子104それぞれの中央部に孔を開
ける必要もあり、そのために、縦振動用の圧電素子10
5,及び捩り振動用の圧電素子104それぞれの面積は
さらに小さくなり、振動アクチュエータの高トルク化及
び高回転化をともに図ることが難しかった。
On the other hand, the areas of the piezoelectric element 105 for longitudinal vibration and the piezoelectric element 104 for torsional vibration are both
It was substantially equal to or smaller than the cross-sectional area of the stator 106. Also, the shaft 10
It is also necessary to make a hole in the central portion of each of the piezoelectric element 105 for longitudinal vibration and the piezoelectric element 104 for torsional vibration in order to penetrate the piezoelectric element 7. Therefore, the piezoelectric element 10 for longitudinal vibration is provided.
5, the area of each of the piezoelectric elements 104 for torsional vibration is further reduced, and it has been difficult to achieve both high torque and high rotation of the vibration actuator.

【0010】このような問題を解決するために、本出願
人は、既に特願平6−275022号により、高トルク
及び高回転で駆動することができ、しかも、構造及び製
造がともに容易な異形モード縮退型の振動アクチュエー
タを提案した。
In order to solve such a problem, the applicant of the present invention has already proposed, in Japanese Patent Application No. 6-275022, a variant which can be driven with a high torque and a high rotation and is easy in structure and manufacturing. A mode degenerate vibration actuator is proposed.

【0011】図10は、この異形モード縮退型の振動ア
クチュエータの構造を示す断面図であり、図11は、こ
の振動アクチュエータに用いる振動子の構造を示す斜視
図である。
FIG. 10 is a sectional view showing the structure of this variant mode degenerate vibration actuator, and FIG. 11 is a perspective view showing the structure of the vibrator used in this vibration actuator.

【0012】図10において、中央部に大径部1aを有
する棒状の固定軸1の外周面には、円筒状の弾性体であ
る振動子2が、大径部1aに螺合する取付ボルト3a,
3bにより貫着される。
In FIG. 10, on the outer peripheral surface of a rod-shaped fixed shaft 1 having a large diameter portion 1a in the center, a vibrator 2 which is a cylindrical elastic body is attached with a mounting bolt 3a which is screwed into the large diameter portion 1a. ,
It is penetrated by 3b.

【0013】振動子2は、図11に示すように、二つの
厚肉の半円管状弾性体2a,2bを組み合わせて構成さ
れており、その接合面には、圧電定数d15が大きい捩り
振動用の圧電素子4,4と圧電定数d31が大きい縦振動
用の圧電素子5,5とがそれぞれ2枚ずつ計4枚挟持さ
れる。なお、半円管状弾性体2a,2bはこの図の例と
異なり、半円柱状弾性体であってもよい。
As shown in FIG. 11, the vibrator 2 is constructed by combining two thick semi-cylindrical elastic bodies 2a and 2b, and the joint surface thereof has a torsional vibration with a large piezoelectric constant d 15. The piezoelectric elements 4 and 4 for vertical vibration and the piezoelectric elements 5 and 5 for vertical vibration having a large piezoelectric constant d 31 are sandwiched by two pieces, respectively, four pieces in total. Note that the semi-cylindrical elastic bodies 2a and 2b may be semi-cylindrical elastic bodies unlike the example of this figure.

【0014】振動子2の上端面である駆動面Dには、図
10に示すように、中央部に配置されたベアリング6に
より固定軸1に回動自在に配置された相対運動部材であ
る移動子7が接触する。
As shown in FIG. 10, a moving surface D, which is the upper end surface of the vibrator 2, is a relative motion member rotatably arranged on the fixed shaft 1 by a bearing 6 arranged at the center. The child 7 contacts.

【0015】移動子7は、移動子母材7aと,弾性体2
の駆動面Dに接触する摺動材7bとから構成され、内周
部に嵌合されたベアリング6によって固定軸1に対して
位置決めされる。
The mover 7 includes a mover base material 7a and an elastic body 2.
And a sliding member 7b that comes into contact with the driving surface D, and is positioned with respect to the fixed shaft 1 by a bearing 6 fitted to the inner peripheral portion.

【0016】また、移動子7は、皿バネ,スプリングバ
ネ又は板バネ等の加圧部材8により、弾性体2の駆動面
Dに加圧接触される。このように、固定軸1は、弾性体
等からなる振動子2を固定するとともに移動子7を半径
方向に回動自在に位置決めし、振動アクチュエータとし
て駆動する際の軸振れの発生を防止する。この固定軸1
は、先端にねじ部1bが形成され、加圧部材8の加圧量
を調整するためのナット等の調整部材9が螺合する。
The moving element 7 is pressed against the driving surface D of the elastic body 2 by a pressing member 8 such as a disc spring, a spring spring, or a leaf spring. In this way, the fixed shaft 1 fixes the vibrator 2 made of an elastic body or the like and positions the moving element 7 rotatably in the radial direction to prevent the occurrence of shaft run-out when driving as a vibration actuator. This fixed shaft 1
Has a threaded portion 1b formed at its tip, and an adjusting member 9 such as a nut for adjusting the amount of pressurization of the pressurizing member 8 is screwed.

【0017】このように構成された振動アクチュエータ
は、圧電素子4,5それぞれに図示しない駆動電圧発生
装置から駆動電圧を印加されることにより励振し、振動
子2には捩り振動及び縦振動が調和的に発生する。捩り
振動及び縦振動それぞれの共振周波数が略一致すると、
捩り振動及び縦振動が同時に生じ(縮退)、駆動面Dに
楕円運動が発生し、この楕円運動が駆動力となって、加
圧接触する移動子7が回転駆動される。
The vibration actuator configured as described above is excited by applying a drive voltage from a drive voltage generator (not shown) to each of the piezoelectric elements 4 and 5, and the vibrator 2 is tuned for torsional vibration and longitudinal vibration. Occurring in a sudden way. When the resonance frequencies of torsional vibration and longitudinal vibration are approximately the same,
Torsional vibration and longitudinal vibration occur at the same time (degenerate), and an elliptic motion is generated on the drive surface D. The elliptic motion serves as a driving force to rotationally drive the moving element 7 in pressure contact.

【0018】図11に示すように、圧電素子4,5に駆
動電圧を印加するため、各圧電素子間には電極10,1
1,12が挟持されるが、この電極10,11,12に
外部の駆動電圧発生装置(図示しない)から駆動電圧を
印加するために、振動子2の側面であって弾性体中心軸
方向の略中央部付近に突出するように、圧電素子4,5
それぞれの長手方向略中央部に矩形の電極張出部10
a,11a,12aが設けられている。そして、これら
の電極張出部10a,11a,12aに駆動電圧発生装
置へ接続されたリード線(図示しない)を接続する。
As shown in FIG. 11, since a driving voltage is applied to the piezoelectric elements 4 and 5, electrodes 10 and 1 are provided between the piezoelectric elements.
1, 12 are sandwiched, but in order to apply a drive voltage to the electrodes 10, 11, 12 from an external drive voltage generator (not shown), it is on the side surface of the vibrator 2 in the elastic body central axis direction. Piezoelectric elements 4 and 5 so as to protrude near the central portion
A rectangular electrode overhanging portion 10 is provided at each substantially central portion in the longitudinal direction.
a, 11a, 12a are provided. Then, lead wires (not shown) connected to the drive voltage generator are connected to these electrode extension portions 10a, 11a, 12a.

【0019】ところが、本発明者がさらに検討を重ねた
結果、図10及び図11により示す異形モード縮退型の
振動アクチュエータには、次のような問題があることが
わかった。
However, as a result of further study by the present inventor, it was found that the variant mode degenerate vibration actuator shown in FIGS. 10 and 11 has the following problems.

【0020】すなわち、近年では、電子情報機器の小型
化にともなって、できるだけ小さなスペースにアクチュ
エータを実装したいという要請が極めて強い。このよう
な要請に対し、この異形モード縮退型の振動アクチュエ
ータは、設計上弾性体が円筒または円柱型になって細身
構造を取ることができるため、狭いスペースに組み込む
ような用途に最適である。また、異形モード縮退型の振
動アクチュエータは、小型であるとともに、高トルクが
得られるために複雑な減速機構を必要とせず、このよう
な観点からも小型機器には最適である。
That is, in recent years, with the miniaturization of electronic information devices, there is an extremely strong demand for mounting an actuator in a space as small as possible. In response to such a request, this variant mode degenerate type vibration actuator is suitable for use in a narrow space because the elastic body can have a cylindrical or columnar shape to have a slender structure by design. Further, the variant mode degeneration type vibration actuator is small in size and does not require a complicated speed reducing mechanism because high torque can be obtained. From this point of view as well, it is suitable for a small device.

【0021】しかし、図10及び図11により示す異形
モード縮退型の振動アクチュエータでは、電極張出部1
0a,11a,12a及びリード線が振動子2の径方向
外側に向けて突出した状態で配置されるため、例えば前
述した電子情報機器等に実装するには、電子情報機器等
に、少なくとも振動子2の直径よりも大きな収容スペー
スを確保する必要がある。
However, in the variant mode degenerate type vibration actuator shown in FIGS. 10 and 11, the electrode overhanging portion 1 is used.
Since 0a, 11a, 12a and the lead wire are arranged so as to project outward in the radial direction of the vibrator 2, for example, to be mounted on the electronic information device described above, at least the vibrator should be mounted on the electronic information device. It is necessary to secure a storage space larger than the diameter of 2.

【0022】また、図11において、電極張出部10
a,11a,12aは、振動子2に生じる捩り振動モー
ドによる剪断力が作用する部分に存在するため、振動ア
クチュエータの駆動力に直接的に寄与する捩り振動を減
衰させてしまい、振動アクチュエータの駆動効率を低下
させる一因になるおそれもあった。
Further, in FIG. 11, the electrode overhanging portion 10
Since a, 11a, and 12a exist in the portion where the shearing force due to the torsional vibration mode generated in the vibrator 2 acts, the torsional vibration that directly contributes to the driving force of the vibration actuator is attenuated, and the vibration actuator is driven. There was also a risk that it would reduce efficiency.

【0023】さらに、前述した収容スペースに振動アク
チュエータを実装する場合には、各電極の接触による短
絡を確実に防止する手段を講ずる必要がある。このよう
に、本出願人が先に特願平6−275022号により提
案した異形モード縮退型の振動アクチュエータには、
収容スペースの小型化を図り難いこと,及び駆動効率
の低下を生じてしまうことという課題があり、さらにこ
れらの課題に加えて電極同士の接触に起因した短絡が
生じ易いことという課題もあった。
Further, when the vibration actuator is mounted in the above-mentioned housing space, it is necessary to take measures to surely prevent a short circuit due to contact of each electrode. As described above, the variant mode degenerate type vibration actuator previously proposed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 6-275022 is:
There are problems that it is difficult to reduce the size of the accommodation space and that the driving efficiency is reduced, and in addition to these problems, there is also a problem that a short circuit easily occurs due to contact between electrodes.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、駆動
信号により励振される複数の電気−機械エネルギー変換
素子と,前記電気−機械エネルギー変換素子それぞれの
間に挟持される電極とを積層状態で保持するとともに、
端面である駆動面に駆動力を発生する弾性体と,前記弾
性体に加圧接触するとともに回転自在に支持される相対
運動部材とを備える振動アクチュエータであって、前記
電極が、前記駆動面に対向する端面側に、外部からの電
圧を印加するための電極張出部を有することを特徴とす
る。
According to a first aspect of the present invention, a plurality of electro-mechanical energy conversion elements excited by drive signals and electrodes sandwiched between the electro-mechanical energy conversion elements are laminated. While holding in the state,
A vibration actuator comprising: an elastic body that generates a driving force on a driving surface, which is an end surface; and a relative movement member that is in pressure contact with the elastic body and is rotatably supported. It is characterized in that it has an electrode overhanging portion for applying a voltage from the outside on the opposing end face side.

【0025】請求項2の発明は、請求項1に記載された
振動アクチュエータにおいて、前記電極張出部が、互い
に接触しない位置に配置されることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the vibration actuator according to the first aspect, the electrode projecting portions are arranged at positions where they do not contact each other.

【0026】請求項3の発明は、請求項1又は請求項2
に記載された振動アクチュエータにおいて、前記弾性体
には、縦振動と捩り振動とが発生して前記駆動面に駆動
力が発生することを特徴とする。
The invention of claim 3 is the same as claim 1 or claim 2.
In the vibration actuator described in [1], longitudinal vibration and torsional vibration are generated in the elastic body, and a driving force is generated on the driving surface.

【0027】請求項1から請求項3までのいずれかに記
載された振動アクチュエータによれば、振動子の端面の
うちの駆動面と対向する端面に電極張出部を設けるた
め、振動子の径方向外側へ向けて、電極張出部及びリー
ド線が突出しなくなる。そのため、振動アクチュエータ
の収容スペースは、振動子の外径と略同一の寸法であれ
ばよく、省スペース型の振動アクチュエータが実現され
る。
According to the vibration actuator of any one of claims 1 to 3, since the electrode overhanging portion is provided on the end surface of the vibrator facing the driving surface, the diameter of the vibrator is reduced. The electrode protrusion and the lead wire do not project outward in the direction. Therefore, the accommodation space of the vibration actuator only needs to have substantially the same size as the outer diameter of the vibrator, and a space-saving vibration actuator is realized.

【0028】また、振動子の駆動面から最も離れた端面
に電極張出部が配置されるため、駆動面に生じる振動を
阻害することもない。
Further, since the electrode overhanging portion is arranged on the end face farthest from the driving surface of the vibrator, the vibration generated on the driving surface is not hindered.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1の実施形態)図1は、本発明の第1実施形態の振
動アクチュエータの分解斜視図であり、図2は、振動子
の分解斜視図である。さらに、図3は、振動子に挟持さ
れる圧電素子の配置を示す説明図であり、図3(A)は
駆動面21a側から見た上面図,図3(B)は正面図で
ある。
(First Embodiment) FIG. 1 is an exploded perspective view of a vibration actuator according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of a vibrator. Further, FIG. 3 is an explanatory view showing the arrangement of the piezoelectric elements sandwiched by the vibrators, FIG. 3 (A) is a top view seen from the drive surface 21a side, and FIG. 3 (B) is a front view.

【0030】第1実施形態の振動アクチュエータ20
は、円筒状の弾性体である振動子21と,振動子21の
端面21aに加圧接触する円筒状の相対運動部材である
移動子22とを備える。
The vibration actuator 20 of the first embodiment
Includes a vibrator 21 that is a cylindrical elastic body, and a mover 22 that is a cylindrical relative motion member that comes into pressure contact with the end surface 21a of the vibrator 21.

【0031】振動子21は、二つの半円筒型弾性体21
b,21cと、これらに挟持される2枚ずつ合計4枚の
圧電定数d15が大きい捩り振動発生用の圧電素子23
a,2枚ずつ合計4枚の圧電定数d31が大きい縦振動発
生用の圧電素子23bと、各圧電素子23a,23bそ
れぞれに接続される電極24,25,26とにより構成
される。
The vibrator 21 is composed of two semi-cylindrical elastic bodies 21.
b and 21c, and two piezoelectric elements 23 sandwiched between them, a total of four piezoelectric elements 23 for generating a torsional vibration having a large piezoelectric constant d 15.
a, a one by two total four piezoelectric elements 23b of the piezoelectric constant d 31 is greater for longitudinal vibration generated composed of electrodes 24, 25, 26 and connected to each of the piezoelectric elements 23a, 23b.

【0032】半円筒型弾性体21b,21cは、金属又
はプラスチック等の弾性材料により構成されており、こ
れらの材料からなる円筒体をその回転軸を含む平面で2
分割することにより製造される。
The semi-cylindrical elastic bodies 21b and 21c are made of an elastic material such as metal or plastic, and a cylindrical body made of these materials is used as a plane including the rotation axis thereof.
It is manufactured by dividing.

【0033】圧電素子23a,23bは、いずれも電気
エネルギーを機械的変位(機械エネルギー)に変換する
電気−機械エネルギー変換素子であり、PZT(チタン
酸ジルコン酸鉛)等により薄板状に形成される。
The piezoelectric elements 23a and 23b are both electro-mechanical energy conversion elements that convert electric energy into mechanical displacement (mechanical energy), and are formed in a thin plate shape by PZT (lead zirconate titanate) or the like. .

【0034】電極24,25,26は、図2に示すよう
に、矩形平板状の電極であり、その短辺側には、それぞ
れ、図示しない駆動電圧発生装置に接続されたリード線
を接合するための矩形平板状の電極張出部24a,25
a,26aが突設される。
As shown in FIG. 2, the electrodes 24, 25, and 26 are rectangular flat plate-shaped electrodes, and their short sides are connected to lead wires connected to a drive voltage generator (not shown). Rectangular plate-shaped electrode overhanging portions 24a, 25 for
a and 26a are projected.

【0035】なお、電極24は圧電素子23aに駆動電
圧を印加するための捩り振動用駆動電圧の印加のための
電極であり、電極26は圧電素子23bに駆動電圧を印
加するための縦振動用駆動電圧の印加のための電極であ
り、さらに、電極25は設置用の電極である。これらの
電極は、本実施形態では、銅製電極が使用される。
The electrode 24 is an electrode for applying a driving voltage for torsional vibration for applying a driving voltage to the piezoelectric element 23a, and the electrode 26 is for longitudinal vibration for applying a driving voltage to the piezoelectric element 23b. The electrode 25 is an electrode for applying a driving voltage, and the electrode 25 is an electrode for installation. In this embodiment, copper electrodes are used as these electrodes.

【0036】本実施形態では、電極張出部24a,25
a,26aが振動子21の端面のうちの駆動面と反対の
端面に突設されるため、電極張出部24a,25a,2
6a及びリード線(図示しない)が突出しなくなる。そ
のため、振動アクチュエータ20を例えば電子情報機器
等に収容する際の収容スペースは、振動子21の外径と
略同一の寸法であればよく、小スペース型となる。
In this embodiment, the electrode protrusions 24a, 25
Since a and 26a are provided so as to project from the end surface of the vibrator 21 opposite to the drive surface, the electrode overhanging portions 24a, 25a and 2a are formed.
6a and the lead wire (not shown) do not project. Therefore, the accommodation space when accommodating the vibration actuator 20 in, for example, an electronic information device may have a size substantially the same as the outer diameter of the vibrator 21, and is a small space type.

【0037】また、振動子21の駆動面21aから最も
離れた端面に電極張出部24a,25a,26aが配置
されるため、駆動面21aに生じる振動を阻害すること
もなく、本出願人が先に特願平6−275022号によ
り提案した異形モード縮退型の振動アクチュエータより
も駆動効率の向上を図ることができる。
Further, since the electrode overhanging portions 24a, 25a, 26a are arranged on the end face of the vibrator 21 farthest from the drive surface 21a, the present applicant does not interfere with the vibration generated on the drive surface 21a. The driving efficiency can be improved as compared with the variant mode degenerate vibration actuator proposed in Japanese Patent Application No. 6-275022.

【0038】振動子21は、圧電素子23a,23b及
び電極24,25,26を、図1ないし図3に示すよう
に、交互に積層するとともに、これらを半円筒型弾性体
21b,21cにより挟持し、それぞれを接着すること
により、組み立てられる。
In the vibrator 21, the piezoelectric elements 23a and 23b and the electrodes 24, 25 and 26 are alternately laminated as shown in FIGS. 1 to 3, and these are sandwiched by the semi-cylindrical elastic bodies 21b and 21c. Then, they are assembled by bonding them.

【0039】移動子22は、通常振動子21と同じ材質
の円筒体であり、振動子21と接触する側の端面には、
振動子11との摺動抵抗を低減するための円板状の摺動
材27が貼付される。
The moving element 22 is usually a cylindrical body made of the same material as the vibrator 21, and the end face on the side contacting the vibrator 21 has
A disk-shaped sliding member 27 is attached to reduce the sliding resistance with the vibrator 11.

【0040】次に、振動子21の捩り振動と縦振動とを
組み合わせて駆動面21aに楕円運動を生じさせる振動
アクチュエータ20の駆動原理を、図3を参照しながら
説明する。
Next, the driving principle of the vibration actuator 20 which combines the torsional vibration and the longitudinal vibration of the vibrator 21 to generate an elliptic motion on the driving surface 21a will be described with reference to FIG.

【0041】同図において、振動子21は円筒を縦に2
つに分割した形状をしており、分割面に圧電素子23
a,23bを挟み込んでいる。圧電素子23a,23b
は、前述したように2群からなり、圧電素子23a,2
3bの群はそれぞれ4層からなっている。2層は圧電定
数d15が大きい捩り振動発生用の圧電素子23aから、
残り2層が圧電定数d31が大きい縦振動発生用の圧電素
子23bから構成されている。
In the figure, the vibrator 21 has a cylinder vertically arranged in two.
It has a shape divided into two parts, and the piezoelectric element 23 is formed on the divided surface.
It sandwiches a and 23b. Piezoelectric elements 23a, 23b
Is composed of two groups as described above, and includes the piezoelectric elements 23a, 2a.
The groups 3b each consist of 4 layers. Two layers from the piezoelectric element 23a for torsional vibration generating large piezoelectric constant d 15,
The remaining two layers and a piezoelectric element 23b for longitudinal vibration generating large piezoelectric constant d 31.

【0042】前者の圧電定数d15が大きい圧電素子23
aは、振動子21の長手方向に対して剪断変位を発生す
る。圧電素子23aは、駆動面21aから見た図におい
て円周方向に対して剪断変形が手前方向とその反対方向
とが交互になるように配置する。圧電素子23bがこの
ような配置でそれぞれ剪断変形すると、振動子21に捩
り変位が発生し、駆動面21aが捩じれる。
The former piezoelectric element 23 having a large piezoelectric constant d 15
a generates shear displacement in the longitudinal direction of the vibrator 21. The piezoelectric elements 23a are arranged such that the shear deformation alternates between the front direction and the opposite direction with respect to the circumferential direction in the drawing viewed from the drive surface 21a. When the piezoelectric element 23b is sheared and deformed in such an arrangement, a torsional displacement is generated in the vibrator 21, and the drive surface 21a is twisted.

【0043】後者の圧電定数d31が大きい圧電素子23
bは、振動子21の長手方向に対して伸縮変位が発生す
る。4つの縦振動用圧電体23bは、縦振動用圧電体用
の電極に同じ電位が与えられた場合、同じ方向(伸びま
たは縮み方向)に変位が生じるように分極方向を考慮し
て配置する。
The latter piezoelectric element 23 having a large piezoelectric constant d 31
For b, expansion and contraction displacement occurs in the longitudinal direction of the vibrator 21. The four longitudinal vibration piezoelectric bodies 23b are arranged in consideration of the polarization direction so that when the same potential is applied to the electrodes for the longitudinal vibration piezoelectric body, displacement occurs in the same direction (extension or contraction direction).

【0044】以上のように、圧電定数d15が大きい捩り
振動用圧電素子23aと、圧電定数d31が大きい圧電素
子23bとを配置すると、捩り振動用圧電体23aに正
弦波電圧を入力することにより振動子21がそれに応じ
て捩り運動が発生し、縦振動用圧電素子23bに正弦波
電圧を入力することにより振動子21に伸縮運動が発生
する。
As described above, when the piezoelectric element 23a for torsional vibration having a large piezoelectric constant d 15 and the piezoelectric element 23b having a large piezoelectric constant d 31 are arranged, a sinusoidal voltage is input to the piezoelectric body 23a for torsional vibration. As a result, the oscillator 21 causes a torsional motion in response thereto, and when the sine wave voltage is input to the piezoelectric element 23b for longitudinal vibration, the oscillator 21 expands and contracts.

【0045】本実施形態の振動アクチュエータ20の駆
動回路は、図4に示すように構成される。すなわち、駆
動回路は、駆動信号を発振する発振部31と、この駆動
信号を1/2π位相差のある信号に分ける移相部32
と、捩り振動用圧電素子23aに入力する駆動信号を増
幅するT増幅部33と、縦振動用圧電素子23bに入力
する駆動信号を増幅するL増幅部34とから構成され
る。
The drive circuit of the vibration actuator 20 of this embodiment is constructed as shown in FIG. That is, the drive circuit includes an oscillator 31 that oscillates a drive signal and a phase shifter 32 that divides the drive signal into signals having a 1 / 2π phase difference.
And a T amplification unit 33 that amplifies the drive signal input to the piezoelectric element 23a for torsional vibration, and an L amplification unit 34 that amplifies the drive signal input to the piezoelectric element 23b for longitudinal vibration.

【0046】制御回路は、捩り振動を検出する検出部3
5と、検出部35の検出量に応じて発振部の周波数や電
圧等を制御する制御部36から構成される。検出部35
は、振動子21の駆動面21aとは反対の底面に貼られ
た機械−電気エネルギー変換素子(図1における符号2
4c)からなり、発生する捩りに伴ってこの機械−電気
エネルギー変換素子に発生する電圧を検出することによ
り間接的に捩り変位を検出できる。このように、検出部
35は、振動子21の捩り振動を電圧によって検出す
る。移動子22の駆動速度や駆動トルクは、この電圧の
値に基づいて推定される。
The control circuit has a detecting section 3 for detecting torsional vibration.
5 and a control unit 36 that controls the frequency and voltage of the oscillation unit according to the detection amount of the detection unit 35. Detector 35
Is a mechanical-electrical energy conversion element (reference numeral 2 in FIG. 1) attached to the bottom surface of the vibrator 21 opposite to the drive surface 21a.
4c), the torsional displacement can be indirectly detected by detecting the voltage generated in the mechanical-electrical energy conversion element due to the generated torsion. In this way, the detection unit 35 detects the torsional vibration of the vibrator 21 by the voltage. The drive speed and drive torque of the mover 22 are estimated based on the value of this voltage.

【0047】制御部36は、検出部35の検出結果によ
り振動子21の駆動周波数や電圧を制御する。例えば、
検出量が所定の値よりも大きい場合には駆動周波数を高
くしたり、電圧を小さくしたりする。一方、検出量が所
定の値よりも小さい場合には駆動周波数を低くしたり、
電圧を高くしたりする。
The control unit 36 controls the drive frequency and voltage of the vibrator 21 according to the detection result of the detection unit 35. For example,
When the detected amount is larger than a predetermined value, the drive frequency is increased or the voltage is decreased. On the other hand, if the detected amount is smaller than the predetermined value, lower the drive frequency,
Increase the voltage.

【0048】次に、図5を参照しながら、本実施形態の
振動アクチュエータにおいて、振動子21に発生する縦
振動と捩り振動とを組み合わせて駆動面に楕円運動を生
じさせることを経時的に説明する。
Next, referring to FIG. 5, in the vibration actuator of the present embodiment, it is explained with time that an elliptic motion is generated on the drive surface by combining the longitudinal vibration and the torsional vibration generated in the vibrator 21. To do.

【0049】図4に示すように、捩り振動の周期と、伸
縮振動の周期との位相差をπ/2ずらすと、駆動面上の
定点には楕円運動が生じる。t=(6/4)πの時点で
は、捩り振動Tの変位は左側に最大であり、一方、縦振
動Tの変位は零である。この状態では、移動子22は、
後述する加圧機構によって振動子21の駆動面21aに
加圧接触する。
As shown in FIG. 4, when the phase difference between the period of the torsional vibration and the period of the stretching vibration is shifted by π / 2, an elliptic motion occurs at a fixed point on the driving surface. At time t = (6/4) π, the displacement of the torsional vibration T is maximum on the left side, while the displacement of the longitudinal vibration T is zero. In this state, the mover 22
The driving surface 21a of the vibrator 21 is brought into pressure contact with the pressure mechanism described later.

【0050】この状態から、t=(7/4)π〜0〜
(2/4)πまでは、捩り振動Tは、左側の最大から右
側の最大まで変位し、一方、縦振動Tは、零から上側の
最大に変位し再び零に戻る。したがって、振動子21の
駆動面21aの定点は、移動子22を押しながら右方向
に回転し、移動子22は駆動される。
From this state, t = (7/4) π˜0
Up to (2/4) π, the torsional vibration T is displaced from the left maximum to the right maximum, while the longitudinal vibration T is displaced from zero to the upper maximum and returns to zero again. Therefore, the fixed point of the drive surface 21 a of the vibrator 21 rotates to the right while pushing the mover 22, and the mover 22 is driven.

【0051】次に、t=(2/4)π〜(6/4)πま
では、捩り振動Tは、右側の最大から左側の最大まで変
位し、一方、縦振動Tは、零から下側の最大に変位し再
び零に戻る。したがって、振動子21の駆動面21aの
定点は、移動子22から離れながら左方向に回転するた
め、移動子22は駆動されない。このときに、移動子2
2は、加圧部材により加圧されていても固有振動数が異
なるため、振動子21の縮みに追従しない。
Next, from t = (2/4) π to (6/4) π, the torsional vibration T is displaced from the maximum on the right side to the maximum on the left side, while the longitudinal vibration T is from zero to below. It shifts to the maximum on the side and returns to zero again. Therefore, the fixed point of the drive surface 21 a of the vibrator 21 rotates leftward while moving away from the moving element 22, so that the moving element 22 is not driven. At this time, mover 2
No. 2 does not follow the contraction of the vibrator 21 because the natural frequency is different even if it is pressed by the pressing member.

【0052】捩り振動Tの共振周波数f0T,及び縦振動
Lの共振周波数f0Lの近似式を下記式及び式により
示す。
[0052] resonance frequency f 0T of the torsional vibration T, and the approximate expression of the resonance frequency f 0L of the longitudinal vibration L shown by the following formula and formula.

【0053】 捩り振動Tの共振周波数f0T=1/2Ls ・ (G/ρ)1/2 ・・・・・・・ 縦振動Lの共振周波数f0L= 1/ 2Ls ・ (E/ρ)1/2 ・・・・・・・ ただし、 Ls :振動子の長手方向の長さ, E:縦弾性
率, G:横弾性率, ρ:密度である。
Resonance frequency of torsional vibration T f 0T = 1 / 2L s · (G / ρ) 1/2 ··· Resonance frequency of longitudinal vibration L f 0L = 1 / 2L s · (E / ρ ) 1/2 ..., where L s is the length of the oscillator in the longitudinal direction, E is the longitudinal elastic modulus, G is the lateral elastic modulus, and ρ is the density.

【0054】式及び式によれば、弾性体が単純な円
筒又は円柱形状では、2つの振動の共振周波数は一致し
ない。しかし、縦振動の共振周波数は移動子の長さの影
響を受けるが、捩り振動は影響を受けないため、移動子
の長さを調節することによって2つの共振周波数を近づ
けることができる。また、縦振動の共振周波数のほうが
捩り振動よりも加圧の影響を受けて変化するため、加圧
力を調整することでも捩り振動の共振周波数と縦振動の
共振周波数とを近づけることができる。
According to the equations and the equations, the resonance frequencies of two vibrations do not match when the elastic body has a simple cylindrical or cylindrical shape. However, the resonance frequency of the longitudinal vibration is influenced by the length of the moving element, but the torsional vibration is not affected, so that the two resonance frequencies can be brought close to each other by adjusting the length of the moving element. Further, since the resonance frequency of the longitudinal vibration changes due to the influence of pressurization rather than the torsional vibration, the resonance frequency of the torsional vibration can be brought closer to the resonance frequency of the longitudinal vibration by adjusting the applied pressure.

【0055】なお、以上のように構成された本実施形態
の振動アクチュエータ20は、図6に示すように、支持
される。すなわち、図6において、中央部に大径部41
aを有する棒状の固定軸41の外周面には、円筒状の弾
性体である振動子21が、大径部41aに螺合する取付
ボルト42a,42bにより貫着される。
The vibration actuator 20 of the present embodiment configured as described above is supported as shown in FIG. That is, in FIG.
On the outer peripheral surface of the rod-shaped fixed shaft 41 having a, the vibrator 21 which is a cylindrical elastic body is pierced by the mounting bolts 42a and 42b screwed to the large diameter portion 41a.

【0056】振動子21の上端面である駆動面21aに
は、図6に示すように、中央部に配置されたベアリング
43により固定軸41に回動自在に配置された相対運動
部材である移動子22が接触する。
As shown in FIG. 6, the driving surface 21a, which is the upper end surface of the vibrator 21, is moved as a relative motion member rotatably arranged on the fixed shaft 41 by a bearing 43 arranged at the center. The child 22 contacts.

【0057】移動子22の底面には、振動子21の駆動
面21aに接触する摺動材27が貼付されており、内周
部に嵌合されたベアリング43によって固定軸41に対
して位置決めされる。
A sliding member 27 that contacts the driving surface 21a of the vibrator 21 is attached to the bottom surface of the mover 22, and is positioned with respect to the fixed shaft 41 by the bearing 43 fitted to the inner peripheral portion. It

【0058】また、移動子22は、皿バネ,スプリング
バネ又は板バネ等の加圧部材44により、振動子21の
駆動面21aに加圧接触される。このように、固定軸4
1は、振動子21を固定するとともに移動子22を半径
方向に回動自在に位置決めし、振動アクチュエータとし
て駆動する際の軸振れの発生を防止する。この固定軸4
1は、先端にねじ部41bが形成され、加圧部材44の
加圧量を調整するためのナット等の調整部材45が螺合
する。
The mover 22 is pressed against the driving surface 21a of the vibrator 21 by a pressing member 44 such as a disc spring, a spring spring or a leaf spring. In this way, the fixed shaft 4
1 fixes the vibrator 21 and positions the mover 22 rotatably in the radial direction to prevent the occurrence of shaft runout when driving as a vibration actuator. This fixed shaft 4
In No. 1, a screw portion 41b is formed at the tip, and an adjusting member 45 such as a nut for adjusting the amount of pressurization of the pressurizing member 44 is screwed.

【0059】このように構成された振動アクチュエータ
20は、圧電素子23a,23bそれぞれに図示しない
駆動電圧発生装置から駆動電圧を印加されることにより
励振し、振動子21には捩り振動及び縦振動が調和的に
発生する。捩り振動及び縦振動それぞれの共振周波数が
略一致すると、捩り振動及び縦振動が同時に生じ(縮
退)、駆動面21aに楕円運動が発生し、この楕円運動
が駆動力となって、加圧接触する移動子22が回転駆動
される。
The vibration actuator 20 configured as described above is excited by applying a drive voltage from a drive voltage generator (not shown) to each of the piezoelectric elements 23a and 23b, and the vibrator 21 receives torsional vibration and longitudinal vibration. It occurs in harmony. When the resonance frequencies of the torsional vibration and the longitudinal vibration are substantially the same, the torsional vibration and the longitudinal vibration occur at the same time (degenerate), an elliptical motion is generated on the drive surface 21a, and this elliptic motion serves as a driving force to make a pressure contact. The mover 22 is rotationally driven.

【0060】(第2の実施形態)図7は、本発明の第2
実施形態の振動アクチュエータに用いる振動子の構造を
示す斜視図である。なお、以降の本実施形態の説明で
は、第1実施形態と相違する部分のみを説明し、共通す
る部分には同一の図中符号を付すことによりその説明を
省略する。
(Second Embodiment) FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention.
It is a perspective view showing the structure of the vibrator used for the vibration actuator of the embodiment. In the following description of the present embodiment, only parts different from the first embodiment will be described, and common parts are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof will be omitted.

【0061】図7に示すように、本実施形態では、電極
張出部24−1a,25−1a,26−1aは、いずれ
も、振動子21の端面のうちの駆動面21aと対向する
端面側に突出された状態で設置されているが、互いの接
触を防止するために、前記端面の直径方向について、直
径方向に関する電極張出部距離よりも長い距離だけ、電
極張出部24−1a,25−1a,26−1aをずらし
て配置している。
As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the electrode overhanging portions 24-1a, 25-1a, 26-1a are all end faces of the vibrator 21 facing the drive face 21a. The electrode protrusions 24-1a are installed so as to protrude to the side, but in order to prevent contact with each other, a distance longer than the electrode protrusion portion distance in the diameter direction in the diametrical direction of the end faces. , 25-1a and 26-1a are arranged so as to be offset from each other.

【0062】したがって、電極張出部24−1a,25
−1a,26−1aが屈曲したような場合にも、各電極
張出部24−1a,25−1a,26−1aが接触する
ことが防止され、振動アクチュエータ20の短絡が解消
される。
Therefore, the electrode protrusions 24-1a, 25
Even when the -1a and 26-1a are bent, the electrode protruding portions 24-1a, 25-1a and 26-1a are prevented from coming into contact with each other, and the short circuit of the vibration actuator 20 is eliminated.

【0063】第1実施形態では、電極張出部24−1
a,25−1a,26−1aの接触を防止する必要性か
ら、例えば振動アクチュエータ収容ケースの内側に絶縁
体を設けるとか、又は振動アクチュエータ収容ケースに
空間を設けるといったように、振動アクチュエータ収容
部を工夫する必要があったが、本実施形態ではこのよう
な必要性がなくなり、振動アクチュエータの性能向上及
び製造コスト低減を図ることができる。
In the first embodiment, the electrode protruding portion 24-1
a, 25-1a, 26-1a need to be prevented from contacting each other. For example, an insulator is provided inside the vibration actuator accommodating case, or a space is provided in the vibration actuator accommodating case. Although it was necessary to devise, in the present embodiment, such a need is eliminated, and it is possible to improve the performance of the vibration actuator and reduce the manufacturing cost.

【0064】(変形形態)第1実施形態及び第2実施形
態では、振動子21に設けた圧電素子23a,23bに
より振動を検出する手段を用いたが、この手段に限定さ
れるものではない。例えば、エンコーダー等により直接
回転数を検出し、制御部36に検出結果を伝達する方法
でもよい。
(Modification) In the first and second embodiments, the means for detecting vibration by the piezoelectric elements 23a and 23b provided on the vibrator 21 is used, but the means is not limited to this. For example, a method of directly detecting the rotation speed by an encoder or the like and transmitting the detection result to the control unit 36 may be used.

【0065】第1実施形態及び第2実施形態では、電気
−機械エネルギー変換素子として圧電素子を用いたが、
これに限定されるものではなく、電気エネルギーを機械
的変位(機械エネルギー)に変換することができるもの
であればよい。圧電素子以外に、例えば電歪素子や磁歪
素子等を例示することができる。また、振動子を構成す
る弾性体の形状は、円筒型に限定されるものではなく、
例えば四角柱状にしてもよい。
In the first and second embodiments, the piezoelectric element is used as the electric-mechanical energy conversion element.
The present invention is not limited to this, as long as it can convert electrical energy into mechanical displacement (mechanical energy). Other than the piezoelectric element, for example, an electrostrictive element or a magnetostrictive element can be exemplified. Further, the shape of the elastic body forming the vibrator is not limited to the cylindrical shape,
For example, it may be a quadrangular prism.

【0066】さらに、第1実施形態及び第2実施形態
は、振動子21に捩り1次モード振動と縦1次モード振
動が生じる場合を例にとって説明を行ったが、かかる態
様に限定されるものではない。すなわち、振動子21に
ねじりm次の次数の振動モード(m:1以上の自然数)
と縦n次の次数の振動モード(n:1以上の自然数)と
が生じるようにしたものであれば、本発明は等しく適用
される。
Further, although the first and second embodiments have been described by taking the case where the torsional first-order mode vibration and the longitudinal first-order mode vibration occur in the vibrator 21, as an example, the present invention is not limited to this mode. is not. That is, the oscillator 21 has a twisting m-th order vibration mode (m: a natural number of 1 or more).
The present invention is equally applicable as long as a vibration mode of the nth order and a vibration mode (n is a natural number of 1 or more) are generated.

【0067】[0067]

【発明の効果】本発明にかかる振動アクチュエータで
は、振動子の端面のうちの駆動面と対向する端面に電極
張出部を設けるため、振動子の径方向外側へ向けて、電
極張出部及びリード線が突出しない。そのため、振動ア
クチュエータの収容スペースは、振動子の外径と略同一
の寸法であれば振動アクチュエータを収容でき、省スペ
ース型の振動アクチュエータが実現される。
In the vibration actuator according to the present invention, since the electrode overhanging portion is provided on the end face of the vibrator facing the driving surface, the electrode overhanging part and the electrode overhanging part are formed radially outward of the vibrator. Lead wire does not stick out. Therefore, if the accommodation space of the vibration actuator is approximately the same as the outer diameter of the vibrator, the vibration actuator can be accommodated, and a space-saving vibration actuator is realized.

【0068】また、振動子の駆動面から最も離れた端面
に電極張出部が配置されるため、駆動面に生じる振動を
阻害することもない。
Further, since the electrode overhanging portion is arranged on the end face farthest from the drive surface of the vibrator, the vibration generated on the drive surface is not hindered.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1実施形態の振動アクチュエータの分解斜視
図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a vibration actuator according to a first embodiment.

【図2】第1実施形態の振動アクチュエータの振動子の
分解斜視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view of a vibrator of the vibration actuator according to the first embodiment.

【図3】第1実施形態の振動アクチュエータの振動子に
挟持される圧電素子の配置を示す説明図であり、図3
(A)は駆動面側から見た上面図,図3(B)は正面図
である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an arrangement of piezoelectric elements sandwiched by the vibrators of the vibration actuator according to the first embodiment.
FIG. 3A is a top view seen from the driving surface side, and FIG. 3B is a front view.

【図4】本実施形態の振動アクチュエータの駆動回路を
示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a drive circuit of the vibration actuator of the present embodiment.

【図5】本実施形態の振動アクチュエータの振動子21
に発生する縦振動と捩り振動とを組み合わせて駆動面に
楕円運動を生じさせることを経時的に示す説明図であ
る。
FIG. 5 is a vibrator 21 of the vibration actuator according to the present embodiment.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing with time that the elliptical movement is generated on the drive surface by combining the longitudinal vibration and the torsional vibration that occur in FIG.

【図6】本実施形態の振動アクチュエータの構成全体を
示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the entire configuration of the vibration actuator of this embodiment.

【図7】第2実施形態の振動アクチュエータの分解斜視
図である。
FIG. 7 is an exploded perspective view of a vibration actuator according to a second embodiment.

【図8】縦−捩り振動型の振動アクチュエータの従来例
を示した斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a conventional example of a vertical-torsion vibration type vibration actuator.

【図9】縦−捩り振動型の振動アクチュエータのステー
タを展開して示した斜視図である。
FIG. 9 is an exploded perspective view showing a stator of a vibration actuator of a vertical-torsion vibration type.

【図10】異形モード縮退型の振動アクチュエータの構
造を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the structure of a variant mode degenerate vibration actuator.

【図11】異形モード縮退型の振動アクチュエータに用
いる固定子の構造を示す斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view showing a structure of a stator used for a variant mode degenerate vibration actuator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 振動アクチュエータ 21 振動子 21a 駆動面 21b,21c 半円管状弾性体 22 移動子 23a,23b 圧電素子 24,25,26 電極 24a,25a,26a 電極張出部 24−1a,25−1a,26−1a 電極張出部 31 発振部 32 移送部 33 T増幅部 34 L増幅部 35 検出部 36 制御部 41 固定軸 42a,42b 取付ボルト 43 ベアリング 44 加圧部材 45 調整部材 20 Vibration actuator 21 Vibrator 21a Driving surface 21b, 21c Semi-cylindrical elastic body 22 Moving element 23a, 23b Piezoelectric element 24, 25, 26 Electrode 24a, 25a, 26a Electrode projecting part 24-1a, 25-1a, 26- 1a Electrode overhanging part 31 Oscillating part 32 Transfer part 33 T amplifying part 34 L amplifying part 35 Detecting part 36 Control part 41 Fixed shaft 42a, 42b Mounting bolt 43 Bearing 44 Pressing member 45 Adjusting member

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 駆動信号により励振される複数の電気−
機械エネルギー変換素子と,前記電気−機械エネルギー
変換素子それぞれの間に挟持される電極とを積層状態で
保持するとともに、その端面である駆動面に駆動力を発
生する弾性体と,前記弾性体に加圧接触するとともに回
転自在に支持される相対運動部材とを備える振動アクチ
ュエータであって、 前記電極は、前記駆動面に対向する端面側に、外部から
の電圧を印加するための電極張出部を有することを特徴
とする振動アクチュエータ。
1. A plurality of electric motors excited by a drive signal
An elastic body that holds a mechanical energy conversion element and an electrode sandwiched between the electro-mechanical energy conversion element in a laminated state, and that generates a driving force on a driving surface that is an end surface of the element and the elastic body. A vibration actuator, comprising: a relative motion member that is in pressure contact with and is rotatably supported, wherein the electrode is an electrode overhanging portion for applying a voltage from the outside to an end face side facing the drive surface. A vibration actuator comprising:
【請求項2】 請求項1に記載された振動アクチュエー
タにおいて、 前記電極張出部は、互いに接触しない位置に配置される
ことを特徴とする振動アクチュエータ。
2. The vibration actuator according to claim 1, wherein the electrode protrusions are arranged at positions that do not contact each other.
【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載された振動
アクチュエータにおいて、 前記弾性体には、縦振動と捩り振動とが発生して前記駆
動面に駆動力が発生することを特徴とする振動アクチュ
エータ。
3. The vibration actuator according to claim 1, wherein longitudinal vibration and torsional vibration are generated in the elastic body to generate a driving force on the drive surface. Vibration actuator.
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