JPH0965671A

JPH0965671A - 振動アクチュエータ

Info

Publication number: JPH0965671A
Application number: JP7216284A
Authority: JP
Inventors: Michihiro Tobe; 通宏戸部
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-08-24
Filing date: 1995-08-24
Publication date: 1997-03-07

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００２９】

【発明の実施の形態】

（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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００５２】捩り振動Ｔの共振周波数ｆ_0T，及び縦振動
Ｌの共振周波数ｆ_0Lの近似式を下記式及び式により
示す。

【００５３】捩り振動Ｔの共振周波数ｆ_0T＝1/2L_s・ (G/ρ)^1/2 ・・・・・・・縦振動Ｌの共振周波数ｆ_0L＝ 1/ 2L_s・ (E/ρ)^1/2 ・・・・・・・ただし、 L_s：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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【符号の説明】

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３３Ｔ増幅部３４Ｌ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

Claims

【特許請求の範囲】

【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。
【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。
【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。