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JP2002101675A - Actuator - Google Patents

Actuator

Info

Publication number
JP2002101675A
JP2002101675A JP2000286482A JP2000286482A JP2002101675A JP 2002101675 A JP2002101675 A JP 2002101675A JP 2000286482 A JP2000286482 A JP 2000286482A JP 2000286482 A JP2000286482 A JP 2000286482A JP 2002101675 A JP2002101675 A JP 2002101675A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
driven
displacement
piezoelectric element
rotor
driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000286482A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinya Matsuda
伸也 松田
Takashi Matsuo
隆 松尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
Priority to JP2000286482A priority Critical patent/JP2002101675A/en
Publication of JP2002101675A publication Critical patent/JP2002101675A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve drive efficiency in an actuator wherein a drive member is elliptically moved as a displacement element such as a piezoelectric element is made a drive source, pressurized and brought into contact on the driven member, which is driven by friction. SOLUTION: Two chip members (drive member) 20A, 20B provided on each intersection point of two sets of piezoelectric elements (displacement element) 10A and 10B, 10C and 10D are driven so that the phase of elliptical movement is inverted respectively, and each chip member 20A and 20B are alternately in contact on a rotor (driven member) 40 respectively.

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、圧電素子等の変位
素子を用いたアクチュエータにおいて、複数の駆動部材
を用いて被駆動部材を駆動することにより駆動効率を向
上させる技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for driving a driven member by using a plurality of driving members in an actuator using a displacement element such as a piezoelectric element, thereby improving driving efficiency.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、圧電素子などの変位素子を用
いたアクチュエータとして、棒状の振動体の一端に変位
素子を配置し、他端に配置したチップ部材を単振動さ
せ、チップ部材をロータに斜めから加圧接触させ、チッ
プ部材の動きを楕円運動に変換してロータを回転させる
くさび形アクチュエータが知られている。あるいは、薄
肉円環状の振動体の表面に変位素子を配置して進行波を
発生し、これをロータに加圧接触させて駆動力を伝達す
る円環型超音波モータも知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an actuator using a displacement element such as a piezoelectric element, a displacement element is disposed at one end of a rod-shaped vibrating body, and a tip member disposed at the other end is subjected to simple vibration, and the tip member is attached to a rotor. 2. Description of the Related Art A wedge-shaped actuator is known in which a tip member is brought into contact with pressure obliquely to convert a movement of a tip member into an elliptical motion to rotate a rotor. Alternatively, an annular ultrasonic motor that transmits a driving force by disposing a displacement element on the surface of a thin annular vibrator to generate a traveling wave and pressurize and contact the rotor with a rotor is also known.

【0003】さらに、2つの圧電素子等の変位素子をそ
の変位方向が所定の角度(例えば90度)をなすように
配置し、各変位素子の交点に設けられたチップ部材が楕
円軌道又は円軌道を描くように各変位素子をそれぞれ所
定の位相差を有する交流電圧信号で駆動し、チップ部材
をロータに当接させ、ロータを所定方向に回転させるト
ラス型アクチュエータも提案されている。
Further, two displacement elements such as piezoelectric elements are arranged so that their displacement directions form a predetermined angle (for example, 90 degrees), and a chip member provided at the intersection of each displacement element has an elliptical or circular orbit. A truss-type actuator has been proposed in which each displacement element is driven by an AC voltage signal having a predetermined phase difference so that the tip member contacts the rotor and the rotor rotates in a predetermined direction.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】くさび形アクチュエー
タの場合、チップ部材が直線的に往復運動するため、加
圧力の大小にかわらず減速期間(チップ部材が戻ろうと
する期間)でもチップ部材がロータと接触し、駆動効率
が低い。また、チップ部材がロータに接触する際の角度
が大きいため、振動や騒音が発生する。さらに、チップ
部材やロータの摩耗によりアクチュエータの寿命が短く
なる。
In the case of a wedge-shaped actuator, since the tip member reciprocates linearly, the tip member and the rotor are kept in contact with the rotor even during the deceleration period (period when the tip member is about to return) regardless of the magnitude of the pressing force. Contact and low drive efficiency. Further, since the angle at which the tip member contacts the rotor is large, vibration and noise are generated. Furthermore, the wear of the tip member and the rotor shortens the life of the actuator.

【0005】一方、円環型超音波モータの場合、変位素
子とロータの接触点が進行波の波数だけ存在するため、
加圧力を増加しても減速領域(変位素子の変形が元に戻
ろうとする領域)で変位素子とロータが接触する可能性
は少ない。しかしながら、変位素子の変位方向が加圧力
の方向と一致しているため、加圧力を増加させると変位
素子の変位そのものが抑制され、出力が低下する。ま
た、進行波を帰還させるために円環状の振動体が必要と
なり、構造上の制約が大きい。
On the other hand, in the case of an annular ultrasonic motor, the number of contact points between the displacement element and the rotor is equal to the number of traveling waves.
Even when the pressing force is increased, there is little possibility that the displacement element and the rotor come into contact in the deceleration area (the area where the deformation of the displacement element is about to return to the original state). However, since the displacement direction of the displacement element coincides with the direction of the pressing force, when the pressing force is increased, the displacement itself of the displacement element is suppressed, and the output decreases. In addition, an annular vibrator is required to feed back the traveling wave, which greatly restricts the structure.

【0006】また、トラス型アクチュエータの場合、駆
動力はチップ部材とロータの摩擦により伝達されるた
め、駆動力を大きくするために加圧力を増加させる必要
がある。しかしながら、従来のトラス型アクチュエータ
では、チップ部材が単一であるため、加圧力を増加させ
ると、チップ部材とロータの接触部分が弾性変形し、両
者の接触時間が長くなる。チップ部材とロータの接触時
間を短くすると、両者が加速領域でのみ接触するため、
駆動力の伝達効率は高くなるが、駆動力そのものが小さ
くなる。逆に、チップ部材とロータの接触時間を長くす
ると、両者が減速領域でも接触し、駆動力そのものは大
きくなるが、駆動力の伝達効率は低くなる。
In the case of a truss-type actuator, since the driving force is transmitted by friction between the tip member and the rotor, it is necessary to increase the pressing force to increase the driving force. However, in the conventional truss-type actuator, since the tip member is single, when the pressing force is increased, the contact portion between the tip member and the rotor is elastically deformed, and the contact time between the two increases. When the contact time between the tip member and the rotor is shortened, both contact only in the acceleration region,
Although the transmission efficiency of the driving force increases, the driving force itself decreases. Conversely, if the contact time between the tip member and the rotor is increased, the two contact each other even in the deceleration region, and the driving force itself increases, but the transmission efficiency of the driving force decreases.

【0007】本発明は、上記従来例の問題点を解決する
ためになされたものであり、駆動効率の高いアクチュエ
ータを提供することを目的としている。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the conventional example, and has as its object to provide an actuator having high driving efficiency.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のアクチュエータは、所定の変位を発生させ
る複数の変位素子と、前記各変位素子にそれぞれ結合さ
れ、前記各変位素子の変位により駆動される複数の駆動
部材と、前記駆動部材が当接することによって駆動され
る被駆動部材と、前記駆動部材を被駆動部材にそれぞれ
圧接させるための加圧部材と、前記駆動部材がそれぞれ
異なるタイミングで前記被駆動部材に当接するように前
記各変位素子にそれぞれ駆動信号を印加する駆動回路を
具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an actuator according to the present invention includes a plurality of displacement elements for generating a predetermined displacement, and each of the plurality of displacement elements is coupled to each of the displacement elements. A plurality of driven members to be driven, a driven member driven by the contact of the driving member, a pressing member for pressing the driving member against the driven member, and different timings of the driving member And a drive circuit for applying a drive signal to each of the displacement elements so as to contact the driven member.

【0009】上記構成において、前記各駆動部材は、そ
れぞれ互いに所定角度をなすように配置された複数の変
位素子の交点に設けられていることが好ましい。
In the above configuration, it is preferable that each of the driving members is provided at an intersection of a plurality of displacement elements disposed so as to form a predetermined angle with each other.

【0010】また、前記各駆動部材は、前記被駆動部材
に対して所定方向に並列に配置されていることが好まし
い。
It is preferable that each of the driving members is arranged in parallel with the driven member in a predetermined direction.

【0011】さらに、前記被駆動部材は回転体であり、
前記各駆動部材は前記被駆動部材の回転軸に平行に配列
されていることが好ましい。
Further, the driven member is a rotating body,
It is preferable that each of the driving members is arranged parallel to a rotation axis of the driven member.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について、ト
ラス型アクチュエータを例にして説明する。図1は、本
実施形態のトラス型アクチュエータの構成を示す図であ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described by taking a truss type actuator as an example. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a truss-type actuator according to the present embodiment.

【0013】図1に示すように、被駆動部材であるロー
タ40の回転軸Lに平行な方向に複数(この実施形態で
は2組)の駆動ユニット1A及び1Bが並列に配置され
ている。なお、理解しやすいように2つの駆動ユニット
1A及び1Bを若干ずらせて描いている。図中上に描か
れているものを第1駆動ユニット1A、下側に描かれて
いるものを第2駆動ユニット1Bとする。
As shown in FIG. 1, a plurality of (two in this embodiment) drive units 1A and 1B are arranged in parallel in a direction parallel to a rotation axis L of a rotor 40 as a driven member. It should be noted that the two drive units 1A and 1B are slightly shifted for easy understanding. The one drawn in the upper part of the figure is the first drive unit 1A, and the one drawn in the lower part is the second drive unit 1B.

【0014】第1駆動ユニット1Aは、互いに所定角度
(例えば90度)をなすように配置された2つの積層型
の第1圧電素子10A及び第2圧電素子10Bと、第1
圧電素子10Aと第2圧電素子10Bの交差側端部に接
着剤などにより接合された第1チップ部材(駆動部材)
20Aと、第1圧電素子10A及び第2圧電素子10B
の基端部が接着剤などにより固定され、第1圧電素子1
0A及び第2圧電素子10Bを保持する第1ベース部材
30Aと、第1チップ部材20Aをロータ40の表面に
当接させるための加圧力を発生する第1加圧部材(コイ
ルばねや板ばねなどの弾性体)45Aと、第1加圧部材
45Aによる加圧力を調節するための第1加圧力調節機
構46Aなどで構成されている。
The first drive unit 1A includes two laminated first and second piezoelectric elements 10A and 10B arranged at a predetermined angle (eg, 90 degrees) to each other.
A first chip member (driving member) joined to an intersecting end of the piezoelectric element 10A and the second piezoelectric element 10B by an adhesive or the like.
20A, the first piezoelectric element 10A and the second piezoelectric element 10B
Of the first piezoelectric element 1 is fixed by an adhesive or the like.
0A and a first base member 30A that holds the second piezoelectric element 10B, and a first pressing member (such as a coil spring or a leaf spring) that generates a pressing force for bringing the first chip member 20A into contact with the surface of the rotor 40. (Elastic body) 45A and a first pressing force adjusting mechanism 46A for adjusting the pressing force by the first pressing member 45A.

【0015】また、第2駆動ユニット1Bは、第1駆動
ユニット1Aと実質的に同じ構成を有するものであり、
互いに所定角度をなすように配置された2つの積層型の
第3圧電素子10C及び第4圧電素子10Dと、第3圧
電素子10Cと第4圧電素子10Dの交差側端部に接合
された第2チップ部材(駆動部材)20Bと、第3圧電
素子10A及び第4圧電素子10Bの基端部が固定さ
れ、第3圧電素子10C及び第4圧電素子10Dを保持
する第2ベース部材30Bと、第2チップ部材20Bを
ロータ40の表面に当接させるための加圧力を発生する
第2加圧部材45Bと、第2加圧部材45Bによる加圧
力を調節するための第2加圧力調節機構46Bなどで構
成されている。
The second drive unit 1B has substantially the same configuration as the first drive unit 1A.
Two stacked third and fourth piezoelectric elements 10C and 10D arranged at a predetermined angle to each other, and a second bonded to the cross-side end of the third and fourth piezoelectric elements 10C and 10D. A chip member (drive member) 20B, a second base member 30B to which the base ends of the third piezoelectric element 10A and the fourth piezoelectric element 10B are fixed, and which hold the third piezoelectric element 10C and the fourth piezoelectric element 10D; A second pressing member 45B for generating a pressing force for bringing the two-chip member 20B into contact with the surface of the rotor 40, a second pressing force adjusting mechanism 46B for adjusting the pressing force by the second pressing member 45B, and the like. It is composed of

【0016】第1〜4圧電素子10A,10B,10C
及び10Dの詳細を図2に示す。各圧電素子10A〜1
0Dは、それぞれPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等の
圧電特性を示す複数のセラミック薄板11と電極12,
13を交互に積層したものであり、各セラミック薄板1
1と電極12,13とは接着剤等により固定されてい
る。1つおきに配置された各電極群12及び13は、そ
れぞれ信号線14,15を介して駆動電源16に接続さ
れている。信号線14と15の間に所定の電圧を印加す
ると、電極12と13に挟まれた各セラミック薄板11
には、その積層方向に電界が発生し、その電界は1つお
きに同じ方向である。従って、各セラミック薄板11
は、1つおきに分極の方向が同じになる(隣り合う2つ
のセラミック薄板11の分極方向は逆となる)ように積
層されている。なお、各圧電素子10A〜10Dの両端
部には、保護層17が設けられている。
First to fourth piezoelectric elements 10A, 10B, 10C
2 and 10D are shown in FIG. Each piezoelectric element 10A-1
OD indicates a plurality of ceramic thin plates 11 and electrodes 12 each exhibiting piezoelectric characteristics such as PZT (lead zirconate titanate).
13 are alternately laminated, and each ceramic thin plate 1
1 and the electrodes 12 and 13 are fixed by an adhesive or the like. The alternate electrode groups 12 and 13 arranged alternately are connected to a driving power supply 16 via signal lines 14 and 15, respectively. When a predetermined voltage is applied between the signal lines 14 and 15, each ceramic thin plate 11 sandwiched between the electrodes 12 and 13 is applied.
, An electric field is generated in the stacking direction, and every other electric field is in the same direction. Therefore, each ceramic thin plate 11
Are stacked so that the polarization direction is the same for every other (the polarization directions of two adjacent ceramic thin plates 11 are opposite). Note that protective layers 17 are provided on both ends of each of the piezoelectric elements 10A to 10D.

【0017】駆動電源16により直流の駆動電圧を各電
極12と13の間に印加すると、全てのセラミック薄板
11が同方向に伸び又は縮み、各圧電素子10A〜10
Dが全体として伸縮する。電界が小さく、かつ変位の履
歴が無視できる領域では、各電極12と13の間に発生
する電界と各圧電素子10A〜10Dの変位は、ほぼ直
線的な関係と見なすことができる。
When a DC drive voltage is applied between the electrodes 12 and 13 by the drive power supply 16, all the ceramic thin plates 11 expand or contract in the same direction, and the piezoelectric elements 10A to 10A
D expands and contracts as a whole. In a region where the electric field is small and the displacement history is negligible, the electric field generated between the electrodes 12 and 13 and the displacement of each of the piezoelectric elements 10A to 10D can be regarded as a substantially linear relationship.

【0018】一方、駆動電源16により交流の駆動電圧
(交流信号)を各電極12と13の間に印加すると、そ
の電界に応じて各セラミック薄板11は同方向に伸縮を
繰り返し、各圧電素子10A〜10Dが全体として伸縮
を繰り返す。各圧電素子10A〜10Dには、その構造
や電気的特性により決定される固有の共振周波数が存在
する。交流の駆動電圧の周波数が各圧電素子10A〜1
0Dの共振周波数と一致すると、インピーダンスが低下
し、各圧電素子10A〜10Dの変位が増大する。各圧
電素子10A〜10Dは、その外形寸法に対して変位が
小さいため、低い電圧で駆動するためには、この共振現
象を利用することが望ましい。
On the other hand, when an AC drive voltage (AC signal) is applied between the electrodes 12 and 13 by the drive power supply 16, the ceramic thin plates 11 repeatedly expand and contract in the same direction according to the electric field, and the piezoelectric elements 10A 10D repeats expansion and contraction as a whole. Each of the piezoelectric elements 10A to 10D has a unique resonance frequency determined by its structure and electrical characteristics. When the frequency of the AC drive voltage is equal to each of the piezoelectric elements 10A-1A
When the resonance frequency matches the resonance frequency of 0D, the impedance decreases and the displacement of each of the piezoelectric elements 10A to 10D increases. Since each of the piezoelectric elements 10A to 10D has a small displacement with respect to its external dimensions, it is desirable to utilize this resonance phenomenon in order to drive at a low voltage.

【0019】各チップ部材20A及び20Bの材料とし
ては、安定して高い摩擦係数が得られ、かつ耐摩耗性に
優れたタングステン等が好ましい。各ベース部材30A
及び30Bの材料としては、製造が容易で、かつ強度に
優れたステンレス鋼等が好ましい。また、接着剤として
は、接着力及び強度に優れたエポキシ系樹脂等が好まし
い。
As a material of each of the tip members 20A and 20B, tungsten or the like which can stably obtain a high friction coefficient and is excellent in wear resistance is preferable. Each base member 30A
And 30B are preferably stainless steel or the like which is easy to manufacture and has excellent strength. Further, as the adhesive, an epoxy resin or the like having excellent adhesive strength and strength is preferable.

【0020】第1圧電素子10A及び第2圧電素子10
B又は第3圧電素子10C及び第4圧電素子10Dをそ
れぞれ位相差を有する交流信号で駆動することにより、
第1チップ部材20A又は第2チップ部材20Bが楕円
軌道又は円軌道を描くように駆動することができる。こ
れらチップ部材20A及び20Bを、例えば所定の軸L
の周りに回転可能なロータ40の円筒面に押しつける
と、チップ部材20A及び20Bの楕円運動又は円運動
をロータ40の回転運動に変換することが可能となる。
あるいは、チップ部材20A及び20Bを、例えば棒状
部材(図示せず)の平面部に押しつけることにより、チ
ップ部材20A及び20Bの楕円運動又は円運動を棒状
部材の直線運動に変換することが可能となる。ロータ4
0の材料としては、アルミニウム等の軽量金属が好まし
く、チップ部材20A及び20Bとの摩擦による摩耗を
防止するため、表面にアルマイト等の処理を施すことが
好ましい。
First piezoelectric element 10A and second piezoelectric element 10
By driving B or the third piezoelectric element 10C and the fourth piezoelectric element 10D with AC signals having a phase difference,
The first tip member 20A or the second tip member 20B can be driven to draw an elliptical orbit. These tip members 20A and 20B are connected to a predetermined axis L, for example.
When pressed against the cylindrical surface of the rotor 40 rotatable around the rotor, the elliptical or circular motion of the tip members 20A and 20B can be converted into the rotational motion of the rotor 40.
Alternatively, the elliptical motion or the circular motion of the tip members 20A and 20B can be converted into the linear motion of the bar members by pressing the tip members 20A and 20B against, for example, a flat portion of a bar member (not shown). . Rotor 4
As a material of No. 0, a lightweight metal such as aluminum is preferable, and it is preferable to apply a treatment such as alumite to the surface in order to prevent abrasion due to friction with the chip members 20A and 20B.

【0021】次に、本実施形態における駆動回路のブロ
ック構成を図3に示す。発振器50は、一例として後述
するように同位相モードと逆位相モードにおいて一致し
た共振周波数で第1正弦波信号(基本信号)を発生(発
振)する。第1位相制御部51Aは、被駆動部材である
ロータ40の回転速度、駆動トルク、回転方向等に応じ
て第1遅延回路52Aを制御し、上記第1正弦波信号に
対して位相のずれた第2正弦波信号を発生する。第1振
幅制御部53Aは第1増幅器54A及び第2増幅器54
Bを制御して、互いに位相のずれた第1正弦波信号及び
第2正弦波信号の振幅を増幅する。第1増幅器54A及
び第2増幅器54Bにより増幅された第1正弦波信号及
び第2正弦波信号(駆動信号)は、それぞれ第1駆動ユ
ニット1Aを構成する第1圧電素子10A及び第2圧電
素子10Bに印加される。
Next, FIG. 3 shows a block configuration of a drive circuit according to the present embodiment. The oscillator 50 generates (oscillates) a first sine wave signal (basic signal) at a resonance frequency that matches in the in-phase mode and the anti-phase mode, as described later as an example. The first phase control unit 51A controls the first delay circuit 52A according to the rotation speed, drive torque, rotation direction, and the like of the rotor 40, which is a driven member, and the phase is shifted from the first sine wave signal. Generate a second sine wave signal. The first amplitude control unit 53A includes a first amplifier 54A and a second amplifier 54A.
B is controlled to amplify the amplitudes of the first sine wave signal and the second sine wave signal that are out of phase with each other. The first sine wave signal and the second sine wave signal (drive signal) amplified by the first amplifier 54A and the second amplifier 54B are respectively connected to the first piezoelectric element 10A and the second piezoelectric element 10B constituting the first drive unit 1A. Is applied to

【0022】第2位相制御部51Bは、第2遅延回路5
2B及び第3遅延回路52Cを制御し、上記第1正弦波
信号に対して位相のずれた第3正弦波信号及び第3正弦
波信号に対してさらに位相のずれた第4正弦波信号を発
生する。第2振幅制御部53Bは第3増幅器54C及び
第4増幅器54Dを制御して、互いに位相のずれた第3
正弦波信号及び第4正弦波信号の振幅を増幅する。第3
増幅器54C及び第4増幅器54Dにより増幅された第
3正弦波信号及び第4正弦波信号(駆動信号)は、それ
ぞれ第3圧電素子10C及び第4圧電素子10Dに印加
される。
The second phase control section 51B includes a second delay circuit 5
2B and the third delay circuit 52C are controlled to generate a third sine wave signal out of phase with respect to the first sine wave signal and a fourth sine wave signal further out of phase with respect to the third sine wave signal. I do. The second amplitude control unit 53B controls the third amplifier 54C and the fourth amplifier 54D, and controls the third and
The amplitudes of the sine wave signal and the fourth sine wave signal are amplified. Third
The third sine wave signal and the fourth sine wave signal (drive signal) amplified by the amplifier 54C and the fourth amplifier 54D are applied to the third piezoelectric element 10C and the fourth piezoelectric element 10D, respectively.

【0023】第1圧電素子10A及び第2圧電素子10
B又は第3圧電素子10C及び第4圧電素子10Dに対
してそれぞれ位相の異なる駆動信号を印加すると、それ
に応じて第1圧電素子10A及び第2圧電素子10B又
は第3圧電素子10C及び第4圧電素子10Dは正弦波
的に変位する。第1圧電素子10A及び第2圧電素子1
0B又は第3圧電素子10C及び第4圧電素子10Dに
よる互いに直交する独立した2つの運動を合成すると、
その交点は楕円振動の式(Lissajousの式)に従った楕
円(円を含む)軌跡を描く。
First piezoelectric element 10A and second piezoelectric element 10
When drive signals having different phases are respectively applied to B or the third piezoelectric element 10C and the fourth piezoelectric element 10D, the first piezoelectric element 10A and the second piezoelectric element 10B or the third piezoelectric element 10C and the fourth piezoelectric element Element 10D is displaced sinusoidally. First piezoelectric element 10A and second piezoelectric element 1
0B or two independent orthogonal motions by the third piezoelectric element 10C and the fourth piezoelectric element 10D are combined,
The intersection points draw an ellipse (including a circle) trajectory according to the elliptical vibration equation (Lissajous equation).

【0024】第1圧電素子10A及び第2圧電素子10
B又は第3圧電素子10C及び第4圧電素子10Dに印
加する駆動信号の周波数が充分に小さい場合、第1チッ
プ部材20A又は第2チップ部材20Bは楕円振動の式
に従って楕円軌跡を描く。ところが、第1圧電素子10
A及び第2圧電素子10B又は第3圧電素子10C及び
第4圧電素子10Dの変位を拡大するために、駆動信号
の周波数を高くし、共振周波数に近づけると、第1チッ
プ部材20A又は第2チップ部材20Bの軌跡は所望す
る形状からずれるようになる。
First piezoelectric element 10A and second piezoelectric element 10
If the frequency of the drive signal applied to B or the third piezoelectric element 10C and the fourth piezoelectric element 10D is sufficiently small, the first chip member 20A or the second chip member 20B draws an elliptical locus according to the equation of elliptical vibration. However, the first piezoelectric element 10
In order to enlarge the displacement of the first and second piezoelectric elements 10B or 10C and the fourth piezoelectric element 10D, the frequency of the drive signal is increased to approach the resonance frequency. The trajectory of the member 20B is shifted from the desired shape.

【0025】実際に駆動ユニット(例えば第1駆動ユニ
ット1Aとする)を試作し、チップ部材20Aが円形の
軌跡を描くように第1圧電素子10A及び第2圧電素子
10Bをそれらの共振周波数の近傍の周波数を有する駆
動信号で駆動すると、本来円形になるべきチップ部材2
0Aの軌跡が中心軸から大きく傾いた楕円形に変形する
現象が発生した。実験の過程で、この現象は、圧電素子
10A,10Bの振動がチップ部材20Aやベース部材
30Aを介して相互に影響を及ぼすことにより発生する
ことが明らかになった。一方の圧電素子(例えば10
A)の振動が約90°の位相遅れで他方の圧電素子10
Bに伝達するので、後から変位する圧電素子10Bの変
位が駆動信号と重畳して拡大し、先に変位する圧電素子
10Aの変位が縮小する。その結果、チップ部材20A
の軌跡が後から変位する圧電素子10Bの変位方向に伸
びた楕円形となる。
An actual drive unit (for example, a first drive unit 1A) is actually manufactured, and the first piezoelectric element 10A and the second piezoelectric element 10B are moved near their resonance frequencies so that the chip member 20A draws a circular locus. When driven by a drive signal having a frequency of
A phenomenon occurred in which the locus of 0A was deformed into an elliptical shape greatly inclined from the central axis. In the course of the experiment, it was found that this phenomenon occurs when the vibrations of the piezoelectric elements 10A and 10B mutually affect via the chip member 20A and the base member 30A. One piezoelectric element (for example, 10
The vibration of A) has a phase delay of about 90 ° and the other piezoelectric element 10
B, the displacement of the piezoelectric element 10B that is displaced later overlaps with the drive signal and expands, and the displacement of the piezoelectric element 10A that displaces first is reduced. As a result, the tip member 20A
Is an elliptical shape extending in the displacement direction of the piezoelectric element 10B that is displaced later.

【0026】この現象を解決するには、一方の圧電素子
の振動の他方の圧電素子への伝達をできるだけ押さえ、
2つの圧電素子10Aと10Bがそれぞれ独立して変位
できる系を実現する必要がある。このような系を実現す
ることにより、共振周波数を含む全ての周波数帯におい
て、チップ部材20A又は20Bの軌跡を所望する楕円
形(円形を含む)にすることができる。また、必要に応
じて駆動信号の振幅や位相差を変化させることにより、
チップ部材20Aの軌跡の形状を任意に変化させること
ができ、被駆動部材であるロータ40等の速度制御等を
行うことができる。
In order to solve this phenomenon, transmission of vibration of one piezoelectric element to the other piezoelectric element is suppressed as much as possible.
It is necessary to realize a system in which the two piezoelectric elements 10A and 10B can be independently displaced. By realizing such a system, the trajectory of the chip member 20A or 20B can be made to have a desired elliptical shape (including a circular shape) in all frequency bands including the resonance frequency. Also, by changing the amplitude and phase difference of the drive signal as needed,
The shape of the trajectory of the tip member 20A can be arbitrarily changed, and the speed of the driven member such as the rotor 40 can be controlled.

【0027】本発明者らは、「同位相モードにおける伸
び振動と逆位相モードにおける伸び振動の固有振動数が
一致する」ことが2つの圧電素子10Aと10B又は1
0Cと10Dがそれぞれ独立して変位できる系を実現す
るための条件であることを突き止めた(詳細は、本出願
人による特願平11−166919号の明細書参照)。
同位相モードにおける伸び振動と逆位相モードにおける
伸び振動の固有振動数を一致させるには、例えばチップ
部材20A,20Bの質量を調節すればよい。ここで、
同位相モードとは、2つの圧電素子10Aと10B又は
10Cと10Dの変位の位相が一致するモード、逆位相
モードとは2つの圧電素子10Aと10B又は10Cと
10Dの変位の位相が逆転するモードと定義する。
The present inventors have stated that "the natural frequencies of the elongational vibration in the in-phase mode and the elongational vibration in the opposite-phase mode are the same" for the two piezoelectric elements 10A and 10B or 1
It has been found that 0C and 10D are conditions for realizing a system that can be independently displaced (for details, see Japanese Patent Application No. 11-166919 by the present applicant).
In order to make the natural frequencies of the elongation vibration in the in-phase mode and the elongation vibration in the anti-phase mode coincide, for example, the mass of the tip members 20A and 20B may be adjusted. here,
The in-phase mode is a mode in which the phases of the displacements of the two piezoelectric elements 10A and 10B or 10C and 10D match, and the anti-phase mode is a mode in which the phases of the displacements of the two piezoelectric elements 10A and 10B or 10C and 10D are reversed. Is defined.

【0028】第1圧電素子10A及び第2圧電素子10
B又は第3圧電素子10C及び第4圧電素子10Dが伸
び振動する場合におけるアクチュエータの固有モードを
図4に示す。図4中、(a)は同位相モードの場合、
(b)は逆位相モードの場合を示す。
First piezoelectric element 10A and second piezoelectric element 10
FIG. 4 shows the eigenmode of the actuator when B or the third piezoelectric element 10C and the fourth piezoelectric element 10D undergo elongation vibration. In FIG. 4, (a) shows the case of the in-phase mode,
(B) shows the case of the anti-phase mode.

【0029】同位相モードの場合、チップ部材20A又
は20Bは各駆動ユニット1A又は1Bの対称軸方向
(矢印X方向)に振動する。また、逆位相モードの場
合、チップ部材20A又は20Bは各駆動ユニット1A
又は1Bの対称軸方向に直交する方向(矢印Y方向)に
振動する。同位相モード及び逆位相モードにおいて、駆
動信号の周波数が固有振動数に近い場合、駆動信号の振
幅や位相にかかわらず、図4に示すような振動形態に近
似する。
In the case of the in-phase mode, the tip member 20A or 20B vibrates in the direction of the axis of symmetry (the direction of arrow X) of each drive unit 1A or 1B. In the case of the reverse phase mode, the chip member 20A or 20B is connected to each drive unit 1A.
Or it vibrates in the direction (arrow Y direction) orthogonal to the symmetric axis direction of 1B. In the in-phase mode and the anti-phase mode, when the frequency of the drive signal is close to the natural frequency, it approximates the vibration mode as shown in FIG. 4 regardless of the amplitude and phase of the drive signal.

【0030】一方、上記一方の圧電素子の振動の他方の
圧電素子への伝達を積極的に利用してチップ部材20
A,20Bの軌跡を所望する形状にすることも可能であ
る。例えば、同位相モードにおける固有振動数と逆位相
モードにおける固有振動数の比率を所定の値に設定する
ことにより、一方の圧電素子を駆動するだけでチップ部
材20A,20Bの軌跡を楕円形にすることができる
(詳細は、本出願人による特願2000−150180
号の明細書参照)。これは、圧電素子の振動により励起
される同位相モードと逆位相モードの振動に所定の位相
差が生じるためである。この場合の固有振動数の比率
も、チップ部材20A,20B質量を調節することによ
り調節することができる。
On the other hand, the tip member 20 is actively used to transmit the vibration of the one piezoelectric element to the other piezoelectric element.
The trajectories of A and 20B can be formed in a desired shape. For example, by setting the ratio between the natural frequency in the in-phase mode and the natural frequency in the anti-phase mode to a predetermined value, the trajectories of the chip members 20A and 20B are made elliptical just by driving one of the piezoelectric elements. (For details, refer to Japanese Patent Application No. 2000-150180 filed by the present applicant.)
No.). This is because a predetermined phase difference occurs between the vibrations of the in-phase mode and the anti-phase mode excited by the vibration of the piezoelectric element. In this case, the ratio of the natural frequencies can also be adjusted by adjusting the mass of the tip members 20A and 20B.

【0031】このように、アクチュエータを構成する複
数の駆動ユニットの同位相モード及び逆位相モードにお
ける固有振動数を一致させるか、あるいは所定の比率に
設定することにより、チップ部材20A,20Bの軌跡
を所望する形状にすることができる。なお、圧電素子1
0A〜10Dを非共振状態で使用する場合、高い駆動電
圧が必要であるが、このような固有振動数の調整は不要
である。本発明のアクチュエータは共振状態及び非共振
状態のいずれにおいても適用することができる。
As described above, the trajectories of the chip members 20A and 20B can be set by matching the natural frequencies of the plurality of drive units constituting the actuator in the in-phase mode and the anti-phase mode or by setting them at a predetermined ratio. The desired shape can be obtained. The piezoelectric element 1
When 0A to 10D are used in a non-resonant state, a high drive voltage is required, but such adjustment of the natural frequency is not necessary. The actuator of the present invention can be applied in any of a resonance state and a non-resonance state.

【0032】次に、本実施形態のアクチュエータの出力
を最大にしうる加圧力について検討する。1つの駆動ユ
ニット1A又は1Bでロータ40を回転駆動する場合、
本発明者らによる実験によれば、加圧力の増加に伴い、
チップ部材20A又は20Bとロータ40との接触する
割合(チップ部材20A又は20Bが楕円運動を1回転
する時間におけるロータ40と接触している時間)が増
加し、両者が間欠的に接触する状態(離接状態)から常
時接触する状態(常接状態)に移行する。そして、アク
チュエータの出力が最大になるのは、離接状態から常接
状態に移行する近傍である(このときの加圧力をN0
する)。アクチュエータへの電気的入力を一定とする
と、アクチュエータの最大出力を得る条件は駆動効率が
最大となる条件と一致する(詳細は、本発明者らによる
特願平11−312965号の明細書参照)。
Next, the pressing force that can maximize the output of the actuator of the present embodiment will be discussed. When the rotor 40 is rotationally driven by one drive unit 1A or 1B,
According to experiments by the present inventors, with an increase in pressure,
The contact ratio between the tip member 20A or 20B and the rotor 40 (the time during which the tip member 20A or 20B is in contact with the rotor 40 during one rotation of the elliptical motion) increases, and the two members intermittently contact each other ( (Disconnected state) to a state of constant contact (constant contact state). The output of the actuator becomes maximum near the transition from the detached state to the normal state (the pressing force at this time is assumed to be N 0 ). Assuming that the electrical input to the actuator is constant, the condition for obtaining the maximum output of the actuator matches the condition for maximizing the driving efficiency (for details, refer to the specification of Japanese Patent Application No. 11-321965 by the present inventors). .

【0033】ところが、アクチュエータの最大出力が得
られる条件では、ロータ40は、チップ部材20A又は
20Bから加速力及び減速力の両方を受けるため、必ず
しも理想的な条件とはいえない。減速時にロータ40と
チップ部材20A又は20Bが接触すると、ロータ40
とチップ部材20A又は20Bが反対方向に移動してい
るため、アクチュエータの出力が低下すると共に、ロー
タ40やチップ部材20A又は20Bの摩耗による損傷
が大きくなる。
However, under the condition that the maximum output of the actuator can be obtained, the rotor 40 receives both the acceleration force and the deceleration force from the tip member 20A or 20B, and thus is not necessarily an ideal condition. When the rotor 40 contacts the tip member 20A or 20B during deceleration, the rotor 40
And the tip member 20A or 20B are moved in the opposite direction, the output of the actuator is reduced, and damage due to wear of the rotor 40 and the tip member 20A or 20B is increased.

【0034】上記実験において、離接状態よりも常接状
態において出力が大きくなる。その理由は、減速時にロ
ータ40とチップ部材20A又は20Bとが接触するこ
とによる出力の減少分よりも、加圧力が増えることによ
る摩擦力の増加分が大きいためである。常接状態におい
て加圧力をN0よりもさらに増加させると、摩擦力の増
大分が加速時と減速時とで相殺され、アクチュエータの
出力はそれ以上増加しない。むしろ、加圧力の増大によ
る軸受け部の摩擦抵抗の増加などにより、アクチュエー
タの出力は徐々に低下する。
In the above experiment, the output is larger in the normal state than in the separated state. The reason is that the increase in the frictional force due to the increase in the pressing force is greater than the decrease in the output due to the contact between the rotor 40 and the tip member 20A or 20B during deceleration. If the pressure is further increased than N 0 in the normal state, the increase in the frictional force is canceled between acceleration and deceleration, and the output of the actuator does not further increase. Rather, the output of the actuator gradually decreases due to an increase in frictional resistance of the bearing portion due to an increase in the pressing force.

【0035】このような現象に対して、本実施形態のア
クチュエータでは、駆動ユニットを複数(例えば2組)
使用し、2つのチップ部材20Aと20Bがそれぞれ異
なるタイミングでロータ40に当接するように駆動する
ように構成している。
With respect to such a phenomenon, in the actuator of the present embodiment, a plurality of drive units (for example, two sets) are provided.
The two tip members 20A and 20B are driven so as to contact the rotor 40 at different timings.

【0036】本実施形態における第1チップ部材20A
及び第2チップ部材20Bの変位とこれらとロータ40
との接触状態の関係を図5に示す。図5の下方のグラフ
において、実線は第1駆動ユニット1Aにおける第1チ
ップ部材20Aの変位を表し、破線は第2駆動ユニット
1Bにおける第2チップ部材20Bの変位を表わす。
The first tip member 20A in the present embodiment
And the displacement of the second tip member 20B and these and the rotor 40
FIG. 5 shows the relationship between the contact states. In the lower graph of FIG. 5, the solid line represents the displacement of the first tip member 20A in the first drive unit 1A, and the broken line represents the displacement of the second tip member 20B in the second drive unit 1B.

【0037】本実施形態では、第1チップ部材20Aと
第2チップ部材20Bをそれぞれ軌跡の位相が反転する
ように駆動し、ロータ40と交互に接触(当接)させて
いる。このように、2つのチップ部材20Aと20Bを
交互にロータ40と接触させると、一方のチップ部材
(例えば20A)が減速領域にあるとき、他方のチップ
部材20Bは加速領域にある。この逆の場合も同様であ
る。従って、加圧部材45A,45Bによる加圧力がN
0の場合、一方のチップ部材(例えば20A)が減速状
態にあっても、他方のチップ部材20Bは加速状態にあ
り、このチップ部材20Aとロータ40とは接触せず、
ロータ40には減速力は働かない。
In the present embodiment, the first tip member 20A and the second tip member 20B are driven so that the phases of the trajectories are reversed, and alternately contact (contact) with the rotor 40. As described above, when the two tip members 20A and 20B are brought into contact with the rotor 40 alternately, when one tip member (for example, 20A) is in the deceleration region, the other tip member 20B is in the acceleration region. The same applies to the reverse case. Therefore, the pressing force of the pressing members 45A and 45B is N
In the case of 0 , even if one tip member (for example, 20A) is in a decelerating state, the other tip member 20B is in an accelerating state, and this tip member 20A does not contact the rotor 40,
No deceleration force acts on the rotor 40.

【0038】本実施形態のアクチュエータにおける加圧
力の大きさをアクチュエータの最大出力が得られる最適
条件と等しいとする。第1駆動ユニット1Aと第2駆動
ユニット1Bの加速力は同じであるので、2つのチップ
部材20A及び20Bを用いてロータ40を駆動する分
だけ、本実施形態のアクチュエータの加速力は、1つの
駆動ユニットでロータを駆動する上記先願に示されたア
クチュエータよりも大きくなる。さらに、電力消費量を
一定と仮定すると、上記のように減速状態にあるチップ
部材20A又は20Bとロータ40との摩擦による出力
の低下を考慮しなくてもよいので、その分だけ駆動効率
は高くなる。さらに、ロータ40とチップ部材20A又
は20Bの相対的な速度差が小さい加速領域でのみ両者
が接触するため、チップ部材20A及び20Bとロータ
40の摩耗が少なくなり、アクチュエータの騒音が小さ
くなり、かつアクチュエータの寿命が延びる。
It is assumed that the magnitude of the pressing force in the actuator of the present embodiment is equal to the optimum condition for obtaining the maximum output of the actuator. Since the acceleration force of the first drive unit 1A and the second drive unit 1B are the same, the acceleration force of the actuator of the present embodiment is one by the amount of driving the rotor 40 using the two chip members 20A and 20B. It is larger than the actuator shown in the above-mentioned prior application in which the rotor is driven by the drive unit. Furthermore, assuming that the power consumption is constant, it is not necessary to consider the decrease in output due to the friction between the tip member 20A or 20B in the decelerating state and the rotor 40 as described above, so that the driving efficiency is increased by that amount. Become. Further, since the rotor 40 and the tip member 20A or 20B come into contact only in an acceleration region where the relative speed difference is small, wear of the tip members 20A and 20B and the rotor 40 is reduced, noise of the actuator is reduced, and The life of the actuator is extended.

【0039】なお、上記実施形態では、チップ部材20
A,20Bを駆動するための2つの圧電素子10Aと1
0B又は10Cと10Dをそれぞれ直交するように配置
したが、これに限定されるものではなく、その他の角
度、例えば45°、135°等任意の角度であってもよ
い。さらに、1つの駆動ユニット1A及び1Bにおける
変位素子の数は2つに限定されず、変位素子を3個、あ
るいはそれ以上用いて、3自由度又は4自由度の駆動を
行うように構成してもよい。さらに、変位素子の駆動源
として、圧電素子だけでなく、磁歪素子等他の電気的又
は機械的変位素子を用いてもよい。
In the above embodiment, the tip member 20
A, two piezoelectric elements 10A and 1B for driving 20B.
Although 0B or 10C and 10D are arranged so as to be orthogonal to each other, the present invention is not limited to this, and other angles such as 45 ° and 135 ° may be used. Further, the number of displacement elements in one drive unit 1A and 1B is not limited to two, and three or four displacement elements are used to drive three or more displacement elements. Is also good. Further, as the driving source of the displacement element, not only the piezoelectric element but also another electric or mechanical displacement element such as a magnetostrictive element may be used.

【0040】さらに、本発明はトラス型アクチュエータ
の限定されるものではなく、くさび形アクチュエータや
円環型超音波モータのように変位素子を利用して接触部
が楕円軌跡を描くように駆動し、加圧によりこの楕円運
動を被駆動部材に摩擦伝達する構造のものであればよ
い。
Further, the present invention is not limited to the truss-type actuator, and the contact portion is driven so as to draw an elliptical locus using a displacement element like a wedge-shaped actuator or an annular ultrasonic motor. Any structure may be used as long as the elliptical motion is frictionally transmitted to the driven member by pressurization.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のアクチュ
エータによれば、所定の変位を発生させる複数の変位素
子と、前記各変位素子にそれぞれ結合され、前記各変位
素子の変位により駆動される複数の駆動部材と、前記駆
動部材が当接することによって駆動される被駆動部材
と、前記駆動部材を被駆動部材にそれぞれ圧接させるた
めの加圧部材と、前記駆動部材がそれぞれ異なるタイミ
ングで前記被駆動部材に当接するように前記各変位素子
にそれぞれ駆動信号を印加する駆動回路を具備すること
を特徴とする。
As described above, according to the actuator of the present invention, a plurality of displacement elements for generating a predetermined displacement and each of the displacement elements are respectively driven and driven by the displacement of each of the displacement elements. A plurality of driving members, a driven member driven by the contact of the driving member, a pressing member for pressing the driving member against the driven member, and the driving member being driven at different timings. A drive circuit for applying a drive signal to each of the displacement elements so as to contact the drive member is provided.

【0042】すなわち、例えば2つの駆動部材をそれぞ
れ異なるタイミング、一例として各駆動部材の軌跡が逆
位相となるように被駆動部材に当接させることにより、
一方の駆動部材が減速領域にあるときでも他方の駆動部
材が加速領域にあるため、減速領域にある駆動部材と被
駆動部材とは接触せず、両者間には減速力は働かない。
その結果、減速力による駆動効率の低下は起こらず、ア
クチュエータの駆動効率を高くすることが可能となる。
That is, for example, by bringing the two driving members into contact with the driven members such that the trajectories of the respective driving members have opposite phases, for example, at different timings,
Even when one of the driving members is in the deceleration region, the other driving member is in the acceleration region. Therefore, the driving member and the driven member in the deceleration region do not come into contact with each other, and no deceleration force acts between them.
As a result, the drive efficiency does not decrease due to the deceleration force, and the drive efficiency of the actuator can be increased.

【0043】また、前記各駆動部材を、それぞれ互いに
所定角度をなすように配置された複数の変位素子の交点
に設けることにより、トラス型アクチュエータを構成す
ることができる。
Further, a truss-type actuator can be constructed by providing each of the driving members at the intersection of a plurality of displacement elements arranged so as to form a predetermined angle with each other.

【0044】さらに、前記各駆動部材を、前記被駆動部
材に対して所定方向に並列に配置すことにより、被駆動
部材の動きを円滑にすることが可能となる。
Further, by arranging the driving members in parallel to the driven member in a predetermined direction, the movement of the driven members can be made smooth.

【0045】さらに、前記被駆動部材を回転体とし、前
記各駆動部材を前記被駆動部材の回転軸に平行に配列す
ることにより、回転体である被駆動部材を効率よく回転
させることができる。
Further, the driven member, which is a rotating member, is arranged in parallel with the rotation axis of the driven member, whereby the driven member, which is a rotating member, can be rotated efficiently.

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

【図1】 本発明の一実施形態におけるトラス型アクチ
ュエータの構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a truss-type actuator according to an embodiment of the present invention.

【図2】 上記実施形態において変位素子として用いら
れている圧電素子の構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a piezoelectric element used as a displacement element in the embodiment.

【図3】 上記実施形態における駆動回路のブロック構
成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a block configuration of a drive circuit in the embodiment.

【図4】 (a)は駆動ユニットを構成する2つの圧電
素子が伸び振動する場合におけるアクチュエータの固有
モードを示す図であり、(a)は同位相モードの場合、
(b)は逆位相モードの場合を示す。
FIG. 4A is a diagram showing a natural mode of an actuator when two piezoelectric elements constituting a drive unit are stretched and vibrated, and FIG.
(B) shows the case of the anti-phase mode.

【図5】 上記実施形態における第1チップ部材20A
及び第2チップ部材20Bの変位とこれらとロータ40
との接触状態の関係を示す図である。
FIG. 5 shows a first tip member 20A in the embodiment.
And the displacement of the second tip member 20B and these and the rotor 40
It is a figure showing the relation of the contact state with.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A:第1駆動ユニット 1B:第2駆動ユニット 10A:第1圧電素子(変位素子) 10B:第2圧電素子(変位素子) 10C:第3圧電素子(変位素子) 10D:第4圧電素子(変位素子) 20A:第1チップ部材(駆動部材) 20B:第2チップ部材(駆動部材) 30A:第1ベース部材 30B:第2ベース部材 40:ロータ(被駆動部材) 45A:第1加圧部材 45B:第2加圧部材 46A:第1加圧力調節機構 46B:第2加圧力調節機構 50:発振器 51A:第1位相制御部 51B:第2位相制御部 52A:第1遅延回路 52B:第2遅延回路 52C:第3遅延回路 53A:第1振幅制御部 53B:第2振幅制御部 54A:第1増幅器 54B:第2増幅器 54C:第3増幅器 54D:第4増幅器 1A: 1st drive unit 1B: 2nd drive unit 10A: 1st piezoelectric element (displacement element) 10B: 2nd piezoelectric element (displacement element) 10C: 3rd piezoelectric element (displacement element) 10D: 4th piezoelectric element (displacement) Element) 20A: First chip member (drive member) 20B: Second chip member (drive member) 30A: First base member 30B: Second base member 40: Rotor (driven member) 45A: First pressing member 45B : Second pressing member 46A: first pressing force adjusting mechanism 46B: second pressing force adjusting mechanism 50: oscillator 51A: first phase control section 51B: second phase control section 52A: first delay circuit 52B: second delay Circuit 52C: Third Delay Circuit 53A: First Amplitude Controller 53B: Second Amplitude Controller 54A: First Amplifier 54B: Second Amplifier 54C: Third Amplifier 54D: Fourth Amplifier

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Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の変位を発生させる複数の変位素子
と、前記各変位素子にそれぞれ結合され、前記各変位素
子の変位により駆動される複数の駆動部材と、前記駆動
部材が当接することによって駆動される被駆動部材と、
前記駆動部材を被駆動部材にそれぞれ圧接させるための
加圧部材と、前記駆動部材がそれぞれ異なるタイミング
で前記被駆動部材に当接するように前記各変位素子にそ
れぞれ駆動信号を印加する駆動回路を具備することを特
徴とするアクチュエータ。
A plurality of displacement elements for generating a predetermined displacement, a plurality of drive members respectively coupled to the respective displacement elements and driven by the displacement of the respective displacement elements, and the drive member abutting on the plurality of displacement elements; A driven member to be driven;
A pressure member for pressing the driving member against the driven member, and a driving circuit for applying a driving signal to each of the displacement elements such that the driving member comes into contact with the driven member at different timings. An actuator characterized in that:
【請求項2】 前記各駆動部材は、それぞれ互いに所定
角度をなすように配置された複数の変位素子の交点に設
けられていることを特徴とする請求項1記載のアクチュ
エータ。
2. The actuator according to claim 1, wherein each of said driving members is provided at an intersection of a plurality of displacement elements arranged so as to form a predetermined angle with each other.
【請求項3】 前記各駆動部材は、前記被駆動部材に対
して所定方向に並列に配置されていることを特徴とする
請求項1又は2記載のアクチュエータ。
3. The actuator according to claim 1, wherein each of the driving members is arranged in parallel to the driven member in a predetermined direction.
【請求項4】 前記被駆動部材は回転体であり、前記各
駆動部材は前記被駆動部材の回転軸に平行に配列されて
いることを特徴とする請求項3記載のアクチュエータ。
4. The actuator according to claim 3, wherein the driven members are rotating bodies, and each of the driving members is arranged in parallel to a rotation axis of the driven members.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006352989A (en) * 2005-06-15 2006-12-28 Olympus Corp Drive unit of ultrasonic motor, its method and ultrasonic motor system
JP2007049881A (en) * 2005-08-12 2007-02-22 Konica Minolta Opto Inc Drive device

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