JPH11136971A - Oscillation actuator - Google Patents
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- JPH11136971A JPH11136971A JP9315875A JP31587597A JPH11136971A JP H11136971 A JPH11136971 A JP H11136971A JP 9315875 A JP9315875 A JP 9315875A JP 31587597 A JP31587597 A JP 31587597A JP H11136971 A JPH11136971 A JP H11136971A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、振動アクチュエー
タに係り、更に詳しくは振動子と、この振動子に加圧接
触し振動子に対し相対運動を行う相対運動部材とを備え
た振動アクチュエータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration actuator, and more particularly, to a vibration actuator having a vibrator and a relative motion member which makes pressure contact with the vibrator and performs relative motion with respect to the vibrator.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、圧電素子等の電気−機械変換
素子により弾性体を加振して、該弾性体に複数の振動、
例えば縦振動と屈曲振動とを調和的に発生させて弾性体
の一部に設けられた駆動力取り出し部に楕円運動を発生
させる縦−屈曲型振動アクチュエータが知られている。
かかる振動アクチュエータは、良好な制御性、高保持力
さらには静粛性などの特徴を有しており、回転型とリニ
ア型とに大別される。回転型の振動アクチュエータは、
カメラのAF用モータなどに用いられている。また、リ
ニア型の振動アクチュエータとしては、例えば特開平7
−143771号公報等に開示されているものが知られ
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, an elastic body is vibrated by an electro-mechanical conversion element such as a piezoelectric element, and a plurality of vibrations are applied to the elastic body.
For example, there is known a vertical-bending type vibration actuator that generates a longitudinal vibration and a bending vibration in harmony and generates an elliptical motion in a driving force extracting portion provided in a part of an elastic body.
Such a vibration actuator has characteristics such as good controllability, high holding force, and quietness, and is roughly classified into a rotary type and a linear type. Rotary vibration actuators
It is used for AF motors of cameras. As a linear vibration actuator, for example, Japanese Patent Application Laid-Open
What is disclosed in -143771 publication etc. is known.
【0003】上記公報にも開示される縦−屈曲型のリニ
ア型振動アクチュエータでは、振動子の発生する屈曲振
動の腹となる部分に突起状の駆動力取出部が設けられ、
この駆動力取り出し部の先端が楕円状に周期的に変位す
る。このため、駆動力取出部の先端が相対運動部材に加
圧接触することにより、駆動力が取り出されていた。す
なわち、相対運動部材が固定されている場合には軌道と
なる相対運動部材上を振動子が自走し、この反対に振動
子が固定されている場合には駆動対象物となる相対運動
部材が駆動される。In the vertical-bending type linear vibration actuator disclosed in the above-mentioned publication, a protruding driving force take-out portion is provided at a portion of the antinode of bending vibration generated by the vibrator.
The tip of the driving force extracting portion is periodically displaced in an elliptical shape. For this reason, the driving force has been extracted by the leading end of the driving force extracting portion coming into pressure contact with the relative motion member. In other words, when the relative moving member is fixed, the vibrator runs on the relative moving member serving as a track, and conversely, when the vibrator is fixed, the relative moving member serving as an object to be driven is moved. Driven.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述した縦−屈曲型の
振動アクチュエータでは、多くの場合、その駆動力取出
部の相対運動部材との接触面に、摩擦材等を接着等によ
り接合し、相対運動部材との間に摺動時に生ずる抵抗を
低減する工夫がなされている。In many cases, in the above-described vertical-bending type vibration actuator, a friction material or the like is bonded to the contact surface of the driving force extracting portion with the relative motion member by bonding or the like. A device has been devised to reduce the resistance generated when sliding between the moving member and the moving member.
【0005】しかしながら、振動アクチュエータを長時
間駆動し、停止、放置後に再駆動を行う際に、摩擦材と
相対運動部材が強固に接合され、再駆動不能な状態、す
なわち固着が起こってしまうという不都合があった。However, when the vibration actuator is driven for a long time, stopped and left, and then driven again, the friction material and the relative motion member are firmly joined to each other, resulting in an inability to re-drive, that is, inconvenience of sticking. was there.
【0006】これは、次のような理由による。一般に相
対運動部材の材質はステンレス等の金属であり、摩擦材
としてはエンジニアリングプラスチックが用いられるた
め、振動アクチュエータを長時間駆動した場合に、摩擦
材と相対運動部材との接触面に、摺動による摩耗粉等が
堆積、付着する。振動アクチュエータはその構造上(性
質上)、停止時においても加圧力を加えたままであり、
振動子は摩耗粉を介して相対運動部材に圧接しているこ
とになる。この摩耗紛が、接着剤のような役割を果たす
ため、停止、放置後再駆動を行う際に上記の固着が起こ
るのである。This is based on the following reasons. Generally, the material of the relative motion member is a metal such as stainless steel, and engineering plastic is used as the friction material. Therefore, when the vibration actuator is driven for a long time, the contact surface between the friction material and the relative motion member is slid. Wear powder and the like accumulate and adhere. Due to its structure (by nature), the vibration actuator keeps applying pressure even when stopped.
The vibrator is in pressure contact with the relative motion member via the wear powder. Since the abrasion powder plays a role like an adhesive, the above-mentioned sticking occurs when stopping and leaving the apparatus and then driving it again.
【0007】本発明は、かかる従来技術の有する不都合
に鑑みてなされたもので、その目的は、固着の発生をほ
ぼ確実に回避することができる振動アクチュエータを提
供することにある。The present invention has been made in view of the disadvantages of the related art, and an object of the present invention is to provide a vibration actuator capable of almost surely preventing the occurrence of sticking.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
係る振動アクチュエータは、複数の振動を調和的に発生
する振動子(10A)と;前記振動子の駆動力取出し部
(11a、11b)の少なくとも一部に加圧接触して、
前記振動子に対し相対運動する相対運動部材(20)
と;前記相対運動部材の前記振動子の運動領域(21)
に隣接して同一面上に配置され、前記振動子の振動停止
時にのみ前記駆動力取出し部の加圧接触部(13a、1
3b)を接触させるための停止時接触面(22)とを備
えている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a vibration actuator, comprising: a vibrator (10A) for generating a plurality of vibrations in harmony; and a driving force output portion (11a, 11b) for the vibrator. ) In pressure contact with at least a portion of
A relative movement member (20) that moves relative to the vibrator;
And the motion area (21) of the vibrator of the relative motion member
And the pressing contact portions (13a, 1a, 1b, 1c) of the driving force take-out portion only when the vibrator stops vibration.
3b) and a contact surface (22) at the time of stop for contacting the contact surface 3b).
【0009】これによれば、振動子は、その駆動時には
相対運動部材の振動子の運動領域を通過(自走式の場
合)又は駆動(振動子が固定の場合)し、停止時には相
対運動部材の前記運動領域に隣接して同一面上に配置さ
れた停止時接触面に駆動力取出し部の加圧接触部が加圧
接触する。停止時接触面には摩耗粉の付着、堆積が殆ど
無いため、振動子停止時に固着が発生するのほぼ確実に
回避することが可能になる。According to this, when the vibrator is driven, it passes through the motion area of the vibrator of the relative motion member (in the case of a self-propelled type) or drives (when the vibrator is fixed), and when stopped, the relative motion member. The pressing contact portion of the driving force take-out portion comes into pressure contact with the stop contact surface arranged on the same surface adjacent to the above-mentioned motion region. Since there is almost no adhesion or accumulation of wear powder on the contact surface at the time of stop, it is possible to almost certainly avoid the occurrence of sticking when the vibrator stops.
【0010】この場合において、停止時接触面(22)
は、相対運動部材(20)の振動子の運動領域(21)
に隣接して同一面上に配置されれば、相対運動部材(2
0)と別部材の表面であっても勿論良いが、請求項2に
記載の発明の如く、前記停止時接触面(22)は、前記
相対運動部材(20)の一部に形成されていても良く、
あるいは請求項3に記載の発明の如く、前記停止時接触
面(22)は、前記相対運動部材の前記相対運動方向も
しくはこれに直交する方向の少なくとも一方の端部に形
成されていても良い。In this case, the stop contact surface (22)
Is the motion area (21) of the oscillator of the relative motion member (20)
If they are arranged on the same plane adjacent to each other, the relative motion member (2
The contact surface at the time of stop (22) is formed on a part of the relative movement member (20), as a matter of course. Well,
Alternatively, as in the invention described in claim 3, the stop-time contact surface (22) may be formed on at least one end of the relative movement member in the relative movement direction or a direction orthogonal thereto.
【0011】また、上記請求項1〜3に記載の各発明に
おいて、停止時接触面(22)は、前記運動領域(2
1)と全く同一材質の同一表面粗さを有する面であって
も構わないが、例えば、請求項4に記載の発明の如く、
前記停止時接触面(22)は、その表面粗さが前記運動
領域(21)と異なっていても良い。この場合、停止時
接触面の表面粗さは運動領域より粗く、振動子に対する
接触面積が小さい方が望ましい。かかる表面粗さの粗い
停止時接触面は、例えば研削加工仕上げにより形成する
ことができる。あるいは、請求項5に記載の発明の如
く、前記停止時接触面(22)は、前記振動子の前記加
圧接触部(13a、13b)との間の摩擦係数が、前記
運動領域(21)と異なっていても良い。この場合に
は、停止時接触面は振動子の加圧接触部との間の摩擦係
数が、運動領域より小さいことが望ましい。あるいは、
請求項6に記載の発明の如く、前記停止時接触面は、前
記運動領域と異なる素材により形成されていても良い。Further, in each of the inventions according to the first to third aspects, the stop contact surface (22) is provided in the movement area (2).
Although it may be a surface having the same surface roughness of the same material as 1), for example, as in the invention according to claim 4,
The stop contact surface (22) may have a different surface roughness from the movement area (21). In this case, it is preferable that the surface roughness of the contact surface at the time of stop is rougher than that of the motion region and the contact area with the vibrator is smaller. Such a contact surface at the time of stopping having a rough surface roughness can be formed, for example, by grinding. Alternatively, as in the invention as set forth in claim 5, the stop-time contact surface (22) has a coefficient of friction between the vibrator and the pressure contact portions (13a, 13b) that is equal to the motion region (21). And may be different. In this case, it is desirable that the coefficient of friction between the stop contact surface and the pressure contact portion of the vibrator is smaller than the motion region. Or,
The stop-time contact surface may be formed of a material different from the motion area.
【0012】また、上記請求項1〜6に記載の各発明に
おいて、請求項7に記載の発明の如く、前記停止時接触
面(22)は、所定の母材表面に成膜された被膜により
形成されていても良い。この場合、被膜は、鍍金(メッ
キ)、熔射、蒸着、コート等の種々の被覆処理にて形成
することができる。但し、鍍金の場合はいわゆる梨地仕
上げであることが望ましい。In each of the first to sixth aspects of the present invention, as in the seventh aspect of the present invention, the stop contact surface (22) is formed by a film formed on a predetermined base material surface. It may be formed. In this case, the coating can be formed by various coating processes such as plating (plating), thermal spraying, vapor deposition, and coating. However, in the case of plating, a so-called satin finish is desirable.
【0013】[0013]
《第1実施形態》)以下、本発明の第1の実施形態を図
1に基づいて説明する。<< First Embodiment >> Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【0014】図1(A)には、第1の実施形態に係る振
動アクチュエータ100の平面図が示され、図1(B)
には振動アクチュエータ100の正面図が概略的に示さ
れている。本実施形態では、振動アクチュエータ100
として、超音波の振動域を利用する超音波アクチュエー
タが用いられている。FIG. 1A is a plan view of a vibration actuator 100 according to the first embodiment, and FIG.
FIG. 1 schematically shows a front view of the vibration actuator 100. In the present embodiment, the vibration actuator 100
As an example, an ultrasonic actuator using an ultrasonic vibration region is used.
【0015】振動アクチュエータ100は、複数の振
動、具体的には縦振動モード(ここではL1モード)と
屈曲振動モード(ここではB4モード)の振動を調和的
に発生発生させ、その縮退により、所定の位置から駆動
力を取り出す超音波アクチュエータである。この振動ア
クチュエータ100は、振動子10Aと相対運動部材2
0とを備えている。The vibration actuator 100 generates a plurality of vibrations, specifically, vibrations in a longitudinal vibration mode (here, L1 mode) and a bending vibration mode (here, B4 mode) in harmony. Is an ultrasonic actuator that extracts a driving force from the position. The vibration actuator 100 includes the vibrator 10A and the relative motion member 2.
0.
【0016】振動子10Aは、図1(A)、(B)に示
されるように、弾性体11と、この弾性体32の一方の
面の長手方向中央部付近に所定のクリアランスを介して
固着(接合)された電気−機械変換素子である一対の圧
電体12a、12b及びこれらの圧電体の両側に配置さ
れた別の一対の圧電体12c、12dと備えている。As shown in FIGS. 1A and 1B, the vibrator 10A is fixed to an elastic body 11 near a longitudinal center of one surface of the elastic body 32 via a predetermined clearance. It includes a pair of piezoelectric bodies 12a and 12b, which are (joined) electro-mechanical conversion elements, and another pair of piezoelectric bodies 12c and 12d arranged on both sides of these piezoelectric bodies.
【0017】弾性体11は、1次の縦振動と4次の屈曲
振動との共振周波数が非常に近い値になるように設計さ
れた所定厚さの矩形平板形状のものが用いられている。The elastic body 11 is of a rectangular flat plate having a predetermined thickness and designed so that the resonance frequencies of the first-order longitudinal vibration and the fourth-order bending vibration have very close values.
【0018】圧電体12a,12bは、駆動用圧電体で
あり、圧電効果(二次のモードの効果)によって、弾性
体11に縦振動及び屈曲振動を発生させる。また、圧電
体12c,12dは、弾性体11に発生する振動の状態
をモニタするためのモニタ用圧電体であり、その出力
は、不図示の制御回路に接続されている。さらに、弾性
体11には、長手方向中央部の他方の面(駆動面)側に
GND線となる電極14が接着されている。この電極
(共通電極)14は、例えば、弾性体11にリード線を
半田付けするか、又はリード線の付いた金属箔を弾性体
11に接着することにより形成されている。The piezoelectric bodies 12a and 12b are driving piezoelectric bodies, and generate longitudinal vibration and bending vibration in the elastic body 11 by the piezoelectric effect (second-order mode effect). The piezoelectric bodies 12c and 12d are monitoring piezoelectric bodies for monitoring the state of vibration generated in the elastic body 11, and the outputs thereof are connected to a control circuit (not shown). Further, an electrode 14 serving as a GND line is adhered to the elastic body 11 on the other surface (drive surface) side of the central portion in the longitudinal direction. The electrode (common electrode) 14 is formed by, for example, soldering a lead wire to the elastic body 11 or bonding a metal foil with a lead wire to the elastic body 11.
【0019】この振動子10Aでは、圧電体12aには
前記共振周波数に近い周波数を有する第1の交流電圧が
印加され、圧電体12bには前記第1の交流電圧とは周
波数が等しく電気的な位相が90度異なる第2の交流電
圧が印加される。これにより、弾性体11には、1次の
縦振動及び4次の屈曲振動が調和的に発生する。In the vibrator 10A, a first AC voltage having a frequency close to the resonance frequency is applied to the piezoelectric body 12a, and the piezoelectric body 12b has the same frequency as the first AC voltage and an electrical voltage. A second AC voltage having a phase difference of 90 degrees is applied. Thereby, the first-order longitudinal vibration and the fourth-order bending vibration are harmoniously generated in the elastic body 11.
【0020】弾性体11の他方の面であって発生する4
次の屈曲振動の腹となる部分には、駆動力取出部11
a,11bが、弾性体11と同一材料により一体的に
(あるいは同一又は異なる材料により別体で)構成され
ている。そして、駆動力取出部11a,11bの先端が
楕円運動(楕円状の周期的変位)をすることにより駆動
力が発生する。この場合、不図示の加圧機構の加圧力に
より振動子10Aは、相対運動部材20に向けて押し付
けられており、駆動力取出部11a,11bの先端が、
相対運動部材40に加圧接触されている。これにより、
振動子10Aは、直線の軌道となる相対運動部材20上
を図1における紙面右方向又は左方向に自走し、あるい
は振動子10Aが固定の場合には、相対運動部材20が
紙面右方向又は左方向に駆動される。4 generated on the other surface of the elastic body 11
The driving force take-out portion 11 is located at the antinode of the next bending vibration.
a and 11b are integrally formed of the same material as the elastic body 11 (or separately formed of the same or different material). Then, the driving force is generated by the distal ends of the driving force extracting portions 11a and 11b performing elliptical motion (elliptical periodic displacement). In this case, the vibrator 10A is pressed against the relative motion member 20 by the pressing force of a pressing mechanism (not shown), and the distal ends of the driving force extracting portions 11a and 11b are
It is in pressure contact with the relative motion member 40. This allows
The vibrator 10A self-runs on the relative movement member 20 which is a linear trajectory in the right or left direction on the paper of FIG. 1, or when the vibrator 10A is fixed, the relative movement member 20 Driven to the left.
【0021】駆動力取出部11a,11bの先端には、
例えば、ポリフロン(ダイキン工業(株)製)、べスペ
ル(デュポン(株)製)等のエンジニアリングプラスチ
ックから成る摩擦材13a,13bが貼付されている。
これらの摩擦材13a、13bが加圧接触部を構成す
る。At the tips of the driving force extracting portions 11a and 11b,
For example, friction materials 13a and 13b made of engineering plastic such as polyflon (manufactured by Daikin Industries, Ltd.) and Vespel (manufactured by DuPont) are attached.
These friction materials 13a and 13b constitute a pressure contact portion.
【0022】前記相対運動部材20は、本実施形態で
は、振動子10Aの運動領域としての駆動時摩擦接触部
分21と、その一端部(図1(A)における左端部)に
形成された停止時接触面としての停止時接触部分22と
を備えている。本実施形態では、相対運動部材20とし
ては、ステンレス製のものが用いられ、駆動時摩擦接触
部分21はそのステンレスの表面がむき出しの状態とな
っている。また、停止時接触部分22は、母材としての
ステンレスの表面に多孔質セラミックスの一種であるア
ルミナセラミッスクの溶射膜(被膜)によって形成され
ている。In the present embodiment, the relative motion member 20 includes a driving frictional contact portion 21 as a motion region of the vibrator 10A and a stop portion formed at one end (the left end in FIG. 1A). And a stop contact portion 22 as a contact surface. In the present embodiment, a stainless steel member is used as the relative movement member 20, and the frictional contact portion 21 at the time of driving has the surface of the stainless steel exposed. In addition, the stop-time contact portion 22 is formed of a sprayed film (coating) of alumina ceramics, which is a kind of porous ceramics, on the surface of stainless steel as a base material.
【0023】なお、停止時接触部分22は、駆動時摩擦
接触部分21と同一のステンレス表面のむき出しの状態
のままでも勿論良いが、駆動時摩擦接触部分21と段差
を生じないように、研磨紙、エメリー紙等紙類を貼付す
ることにより形成しても良い。あるいは、摩擦材13
a,13bとの接触面積が小さくなるように研削加工仕
上げにより形成しても良い。あるいは、鍍金、熔射、コ
ート等によりステンレス表面に成膜された被膜により形
成してもよい。The stop-time contact portion 22 may be of the same exposed stainless steel surface as the drive-time friction contact portion 21. However, the stop-time contact portion 22 may be made of abrasive paper so as not to form a step with the drive-time friction contact portion 21. Alternatively, it may be formed by attaching papers such as emery paper. Alternatively, the friction material 13
It may be formed by grinding and finishing so as to reduce the contact area with a and 13b. Alternatively, it may be formed by a coating formed on the stainless steel surface by plating, spraying, coating or the like.
【0024】以上説明した本第1の実施形態に係る振動
アクチュエータ100によると、振動子10Aは、その
駆動時には、その駆動力取出部11a,11bの先端に
貼付された摩擦材13a,13bを相対運動部材20に
加圧接触させながら、駆動時摩擦接触部分21の範囲内
で直線状の相対運動を行い、振動子停止時には摩擦材1
3a,13bを摩耗粉の付着、堆積が殆ど無い停止時接
触部分22に接触した状態で停止する。これにより、本
実施形態では、振動子10Aは、通常振動時には駆動時
摩擦接触部分21を走行又は駆動でき、走行又は駆動に
は何ら支障はない。一方、振動停止間は摩耗粉の付着、
堆積が殆ど無い停止時接触部分22に接触することによ
り、固着して再走行又は再駆動できなくなるトラブルを
避けることができる。According to the vibration actuator 100 according to the first embodiment described above, when the vibrator 10A is driven, the friction members 13a and 13b affixed to the tips of the driving force output portions 11a and 11b relatively move. A linear relative motion is performed within the range of the friction contact portion 21 at the time of driving while being brought into contact with the moving member 20 under pressure.
3a and 13b are stopped in a state where they are in contact with the contact portion 22 at the time of stop where there is almost no adhesion and accumulation of wear powder. Thus, in the present embodiment, the vibrator 10A can travel or drive the driving friction contact portion 21 during normal vibration, and there is no hindrance to traveling or driving. On the other hand, while the vibration is stopped,
By contacting the stop contact portion 22 where there is almost no accumulation, it is possible to avoid a trouble that the sticking occurs and the vehicle cannot run again or restart.
【0025】本実施形態の振動アクチュエータ100
は、振動子10Aが自走するタイプ、振動子10Aによ
り相対運動部材20が駆動されるタイプのいずれであっ
ても勿論良いが、振動子10Aの駆動時摩擦接触部分2
1から停止時接触部分22への移動を考慮すれば、振動
子10Aが自走するタイプへの適用の方が容易であると
言える。The vibration actuator 100 of the present embodiment
May be a type in which the vibrator 10A is self-propelled or a type in which the relative motion member 20 is driven by the vibrator 10A.
Considering the movement from 1 to the stop contact portion 22, it can be said that application to the type in which the vibrator 10A is self-propelled is easier.
【0026】なお、上記第1の実施形態では、停止時接
触部分22を、相対運動部材20の振動子10Aに対す
る摩擦接触面の一端側のみに設定した場合について説明
したが、例えば図2(A)に示されるように、相対運動
部材20の駆動時摩擦接触部分21の相対運動方向の両
端側に停止時接触部分22を配置しても良い。In the first embodiment, the case where the stop-time contact portion 22 is set to only one end of the frictional contact surface of the relative motion member 20 with the vibrator 10A has been described. As shown in ()), the stop-time contact portions 22 may be arranged at both ends in the relative motion direction of the driving friction contact portions 21 of the relative motion member 20.
【0027】また、上記第1の実施形態及び図2(A)
の変形形態では、停止時接触部分22は、相対運動部材
20の摩擦接触面の幅方向いっぱいに設定した。しか
し、これに限らず、図2(B)、(C)に示されるよう
に、停止時接触部分22は、加圧接触部を構成する摩擦
材13a,13bの幅に対応する幅部分だけに形成して
も良い。The first embodiment and FIG. 2 (A)
In the modification of the first embodiment, the stop-time contact portion 22 is set so as to cover the entire width of the friction contact surface of the relative motion member 20 in the width direction. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIGS. 2B and 2C, the stop-time contact portion 22 is formed only in the width portion corresponding to the width of the friction members 13a and 13b constituting the pressure contact portion. It may be formed.
【0028】さらには、図2(D)及び図2(E)に示
されるように、相対運動部材20の摩擦接触面の短辺方
向の幅を拡大し、その短辺方向の一部に停止時接触部分
22を配置しても良い。これらの図2(D)及び図2
(E)に示される相対運動部材20は、振動子10Aが
固定され、相対運動部材20が振動子20Aによって駆
動されるタイプに特に適している。これらの場合には、
振動子10Aの振動停止時には、不図示の駆動系により
相対運動部材20が長手方向に直交する方向(短辺方
向)に駆動され、相対運動部材20の停止時接触部分2
2に振動子10Aが停止することになる。Further, as shown in FIGS. 2 (D) and 2 (E), the width of the frictional contact surface of the relative motion member 20 in the short side direction is enlarged, and a stop is made at a part of the short side direction. The time contact portion 22 may be arranged. These FIGS. 2 (D) and 2
The relative motion member 20 shown in (E) is particularly suitable for a type in which the vibrator 10A is fixed and the relative motion member 20 is driven by the vibrator 20A. In these cases,
When the vibration of the vibrator 10A is stopped, the relative motion member 20 is driven by a drive system (not shown) in a direction (short side direction) orthogonal to the longitudinal direction, and the stationary contact member 2 of the relative motion member 20 is stopped.
At 2 the vibrator 10A stops.
【0029】なお、上記第1の実施形態及び上記図2
(A)〜(E)に示される変形形態では、相対運動部材
20の一部に停止時接触部分22が設けられる場合につ
いて説明したが、本発明がこれに限定されることはな
く、停止時接触部分は相対運動部材とは、別の部材の面
によって構成し、相対運動部材に接してあるいは所定の
クリアランスを介して配置しても良い。要は、停止時接
触部分は、振動子10Aの運動領域に隣接して同一面上
に配置されていれば足りる。但し、停止時接触部分は相
対運動部材とは別の部材の面によって構成し、かつ相対
運動部材との間に所定のクリアランスを設ける場合に
は、このクリアランスは振動子10Aが容易に乗り越え
可能な程度の寸法(例えば、1μm程度)であることが
望ましい。The first embodiment and FIG.
In the modified examples shown in (A) to (E), the case where the stop contact portion 22 is provided in a part of the relative motion member 20 has been described, but the present invention is not limited to this, The contact portion may be constituted by a surface of another member different from the relative motion member, and may be arranged in contact with the relative motion member or via a predetermined clearance. In short, it is sufficient that the stop-time contact portion is arranged on the same plane adjacent to the motion area of the vibrator 10A. However, when the stop contact portion is constituted by a surface of a member different from the relative motion member, and when a predetermined clearance is provided between the relative motion member and the stop, the clearance can be easily passed by the vibrator 10A. It is desirable that the size be about the same (for example, about 1 μm).
【0030】《第2の実施形態》次に、本発明の第2の
実施形態を図3に基づいて説明する。ここで、前述した
第1の実施形態と同一又は同等の構成部分については、
同一の符号を付すとともにその説明を省略する。<< Second Embodiment >> Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, for the same or equivalent components as those in the first embodiment described above,
The same reference numerals are given and the description is omitted.
【0031】図3(A)には、第2の実施形態に係る振
動アクチュエータ110の平面図が示され、図3(B)
には、振動アクチュエータ110の正面図が概略的に示
されている。この振動アクチュエータ110は、振動子
10Aが自走するのではなく、ローラ状の相対運動部材
30を回転駆動するように構成されている。FIG. 3A is a plan view of the vibration actuator 110 according to the second embodiment, and FIG.
2 schematically shows a front view of the vibration actuator 110. The vibration actuator 110 is configured so that the vibrator 10A does not run on its own, but drives the roller-shaped relative motion member 30 to rotate.
【0032】本第2の実施形態に係る相対運動部材30
では、該ローラ状の相対運動部材30の周面の軸方向の
半分が、駆動時摩擦接触部分21とされ、残りの半分が
停止時接触部分22とされている。The relative movement member 30 according to the second embodiment
In this case, half of the circumferential surface of the roller-shaped relative motion member 30 in the axial direction is a driving friction contact portion 21, and the other half is a stop contact portion 22.
【0033】この振動アクチュエータ110によると、
振動子10Aの駆動時(振動時)には、摩擦材13a,
13bは、駆動時摩擦接触部分21に接触しているが、
振動子10Aの停止時には、相対運動部材30が不図示
の駆動系により軸方向に移動され、停止時接触部分22
に接触した状態となる。According to the vibration actuator 110,
When the vibrator 10A is driven (during vibration), the friction material 13a,
13b is in contact with the friction contact portion 21 at the time of driving,
When the vibrator 10A stops, the relative motion member 30 is moved in the axial direction by a drive system (not shown),
It comes into contact with.
【0034】以上説明した本第2の実施形態によると、
振動子10Aは、通常振動時には駆動時摩擦接触部分2
1を駆動でき、駆動には何ら支障はない。一方、振動停
止間は摩耗粉の付着、堆積が殆ど無い停止時接触部分2
2に接触することにより、固着して再駆動できなくなる
トラブルを避けることができる。According to the second embodiment described above,
The vibrator 10A has a driving frictional contact portion 2 during normal vibration.
1 can be driven, and there is no problem in driving. On the other hand, during the stop of the vibration, the contact part 2 at the time of stop where there is almost no adhesion and accumulation of wear powder
By contacting the contact 2, it is possible to avoid a trouble in which the actuator cannot be driven again due to sticking.
【0035】なお、上記第2の実施形態では、停止時接
触部分22は、相対運動部材の周面の軸方向半分側全域
に設定したが、これに限らず、図4(A)に示されるよ
うに、停止時接触部分22は、加圧接触部を構成する摩
擦材13a,13bの幅に対応する幅部分だけに形成し
ても良い。In the above-described second embodiment, the stop contact portion 22 is set on the entire axial half of the peripheral surface of the relative motion member. However, the present invention is not limited to this, and is shown in FIG. As described above, the stop-time contact portion 22 may be formed only in the width portion corresponding to the width of the friction members 13a and 13b constituting the pressure contact portion.
【0036】また、上記第2の実施形態及び図4(A)
の変形形態では、停止時接触部分22を、相対運動部材
30の振動子10Aの摩擦接触面の軸方向一端側のみに
設定したが、例えば図4(B)に示されるように、相対
運動部材30の駆動時摩擦接触部分21の軸方向両端側
に停止時接触部分22を配置しても良い。Further, the second embodiment and FIG.
In the modification of the first embodiment, the stop-time contact portion 22 is set only on one end in the axial direction of the frictional contact surface of the vibrator 10A of the relative motion member 30. However, for example, as shown in FIG. The stop-time contact portions 22 may be arranged at both axial ends of the drive-time friction contact portions 21.
【0037】さらに、相対運動部材30は、ローラ状に
限定されず、如何なる形状であっても良い。Further, the relative motion member 30 is not limited to a roller shape, and may have any shape.
【0038】なお、上記第1、第2の実施形態では、本
発明が、超音波の振動域を利用する超音波アクチュエー
タに適用された場合について説明したが、本発明がこれ
に限定されるものではななく、他の振動域を利用した振
動アクチュエータにも適用できることは勿論である。In the first and second embodiments, the case where the present invention is applied to the ultrasonic actuator using the ultrasonic vibration range has been described. However, the present invention is not limited to this. However, it is needless to say that the present invention can be applied to a vibration actuator using another vibration region.
【0039】また、上記第1、第2の実施形態では、L
1−B4型の複合振動を利用した振動アクチュエータに
ついて説明したが、これに限らず、L1−B2、L1−
B8等の他の異形縮退・縦−屈曲モードを利用した振動
アクチュエータは勿論、他の複数の振動モードの組み合
わせを利用した振動アクチュエータであっても同様に本
発明を適用することができる。In the first and second embodiments, L
The vibration actuator using the 1-B4 type composite vibration has been described. However, the present invention is not limited to this, and L1-B2, L1-
The present invention can be similarly applied to a vibration actuator using a combination of a plurality of other vibration modes as well as a vibration actuator using another deformed degenerate / longitudinal-bending mode such as B8.
【0040】また、上記実施形態では、電気−機械変換
素子として圧電体を利用する場合について説明したが、
これに限らず、電歪体や磁歪体を用いることも可能であ
る。In the above embodiment, the case where the piezoelectric body is used as the electromechanical conversion element has been described.
The invention is not limited thereto, and an electrostrictive body or a magnetostrictive body can be used.
【0041】更に、上記実施形態では、弾性体11の駆
動力取出部11a、11bが弾性体11から突設された
(突起状である)場合について説明したが、平板状の弾
性体であっても駆動時に発生する屈曲振動の腹(振幅最
大の部分)が駆動力取出部として機能するため、この場
合には、この屈曲振動の腹の位置が相対運動部材に加圧
接触していれば足りる。Further, in the above embodiment, the case where the driving force take-out portions 11a and 11b of the elastic body 11 are protruded from the elastic body 11 (projection-like) has been described. Also, since the antinode of the bending vibration generated at the time of driving (the part having the largest amplitude) functions as the driving force extracting portion, in this case, it is sufficient if the antinode of the bending vibration is in pressure contact with the relative motion member. .
【0042】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜7に記
載の発明によれば、固着の発生をほぼ確実に回避するこ
とができるという従来にない優れた効果がある。As described above, according to the first to seventh aspects of the present invention, there is an unprecedented excellent effect that occurrence of sticking can be almost certainly avoided.
【0043】特に、請求項4に記載の発明のように、停
止時接触面の表面粗さを運動領域と異ならせる場合に
は、その停止時接触面の振動子に対する接触面積を小さ
くすることにより、固着の発現を強力に防ぐことができ
る。In particular, when the surface roughness of the contact surface at the time of stop is made different from the movement area as in the invention of claim 4, the contact area of the contact surface at the time of stop with respect to the vibrator is reduced. In addition, the appearance of sticking can be strongly prevented.
【0044】また、特に、請求項6に記載の発明のよう
に、停止時接触面を、運動領域と異なる素材により形成
する場合には、その停止時接触面を運動領域と素材を違
えることにより、振動子駆動には不適切であっても、固
着の発現を防ぐ材料を用いることが可能になる。In particular, when the stop-time contact surface is formed of a material different from the movement area as in the invention according to claim 6, the stop-time contact surface is made different from the movement area and the material. In addition, even if the material is not suitable for driving the vibrator, it is possible to use a material that prevents the occurrence of sticking.
【図1】(A)は第1の実施形態に係る振動アクチュエ
ータの平面図、(B)はその振動アクチュエータの正面
図である。FIG. 1A is a plan view of a vibration actuator according to a first embodiment, and FIG. 1B is a front view of the vibration actuator.
【図2】第1の実施形態に係る相対運動部材の変形形態
を示す図である((A)〜(E))。FIG. 2 is a view showing a modified form of the relative motion member according to the first embodiment ((A) to (E)).
【図3】(A)は第2の実施形態に係る振動アクチュエ
ータの平面図、(B)はその振動アクチュエータの正面
図である。FIG. 3A is a plan view of a vibration actuator according to a second embodiment, and FIG. 3B is a front view of the vibration actuator.
【図4】第2の実施形態に係る相対運動部材の変形形態
を示す図である((A)、(B))。FIG. 4 is a view showing a modification of the relative motion member according to the second embodiment ((A), (B)).
10A 振動子 11a、11B 駆動力取出部 13a、13b 摩擦材(加圧接触部) 20 相対運動部材 21 駆動時摩擦接触部分(運動領域) 22 停止時接触部分(停止時接触面) 100 振動アクチュエータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10A Vibrator 11a, 11B Driving force take-out part 13a, 13b Friction material (pressure contact part) 20 Relative motion member 21 Friction contact part at drive (motion area) 22 Contact part at stop (contact surface at stop) 100 Vibration actuator
Claims (7)
と;前記振動子の駆動力取出し部の少なくとも一部に加
圧接触して、前記振動子に対し相対運動する相対運動部
材と;前記相対運動部材の前記振動子の運動領域に隣接
して同一面上に配置され、前記振動子の振動停止時にの
み前記駆動力取出し部の加圧接触部を接触させるための
停止時接触面とを備える振動アクチュエータ。A vibrator that generates a plurality of vibrations harmoniously; a relative motion member that presses and contacts at least a part of a driving force extracting portion of the vibrator to relatively move with respect to the vibrator; A stop contact surface that is arranged on the same plane adjacent to the motion area of the vibrator of the relative motion member and that contacts the pressurized contact portion of the driving force takeout unit only when the vibrator stops vibrating; A vibration actuator comprising:
の一部に形成されていることを特徴とする請求項1に記
載の振動アクチュエータ。2. The vibration actuator according to claim 1, wherein the stop contact surface is formed in a part of the relative motion member.
の前記相対運動方向もしくはこれに直交する方向の少な
くとも一方の端部に形成されていることを特徴とする請
求項1に記載の振動アクチュエータ。3. The vibration according to claim 1, wherein the stop-time contact surface is formed on at least one end of the relative movement member in the relative movement direction or a direction orthogonal to the relative movement direction. Actuator.
記運動領域と異なることを特徴とする請求項1〜3のい
ずれか一項に記載の振動アクチュエータ。4. The vibration actuator according to claim 1, wherein a surface roughness of the stop contact surface is different from a surface roughness of the movement area.
加圧接触部との間の摩擦係数が、前記運動領域と異なる
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の
振動アクチュエータ。5. The stop-time contact surface according to claim 1, wherein a coefficient of friction between the stop contact surface and the pressure contact portion of the vibrator is different from that of the motion region. A vibration actuator as described.
なる素材により形成されていることを特徴とする請求項
1〜3のいずれか一項に記載の振動アクチュエータ。6. The vibration actuator according to claim 1, wherein the stop-time contact surface is formed of a material different from that of the movement area.
成膜された被膜により形成されていることを特徴とする
請求項1〜6のいずれか一項に記載の振動アクチュエー
タ。7. The vibration actuator according to claim 1, wherein the stop-time contact surface is formed by a film formed on a predetermined base material surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9315875A JPH11136971A (en) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | Oscillation actuator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9315875A JPH11136971A (en) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | Oscillation actuator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11136971A true JPH11136971A (en) | 1999-05-21 |
Family
ID=18070657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9315875A Pending JPH11136971A (en) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | Oscillation actuator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11136971A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009044932A (en) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Olympus Corp | Driving method of ultrasonic motor, and ultrasonic motor |
JP2010124603A (en) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Canon Inc | Drive unit and drive method |
JP2013179770A (en) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Nikon Corp | Shaft member driving mechanism and optical apparatus |
-
1997
- 1997-10-31 JP JP9315875A patent/JPH11136971A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009044932A (en) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Olympus Corp | Driving method of ultrasonic motor, and ultrasonic motor |
JP2010124603A (en) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Canon Inc | Drive unit and drive method |
JP2013179770A (en) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Nikon Corp | Shaft member driving mechanism and optical apparatus |
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