(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子と、
前記回転子に接触する接触部を有する振動子と、
前記振動子を振動させる振動手段と、
前記回転子を前記振動子に加圧する予圧手段と、
前記振動子の前記接触部の近傍に且つ前記回転子に接触させて設けられる供給体と
を備え、
前記供給体は、前記予圧手段によって加圧される前記回転子に押し潰されて前記回転子の表面形状にならうように弾性変形する多孔質性の樹脂部材に潤滑剤を含浸させた潤滑剤供給体であり、前記振動子の前記接触部と異なる位置で前記回転子に接触し、前記回転子と接触することで、多孔質構造に含浸させた前記潤滑剤を前記回転子の表面に供給する振動アクチュエータ。
【請求項２】
前記供給体は前記回転子と前記振動子の両方に接触している請求項１に記載の振動アクチュエータ。
【請求項３】
前記振動子は、突出する突出爪部を有し、
前記突出爪部の表面の一部に前記接触部が形成され、
前記供給体は、前記突出爪部の少なくとも一部に接触している請求項１または２に記載の振動アクチュエータ。
【請求項４】
前記回転子は、前記振動子の前記接触部と接触する曲面を有する請求項１〜３のいずれかに記載の振動アクチュエータ。
【請求項５】
前記回転子は、前記振動子の前記接触部と接触する球状面を有する請求項１〜４のいずれかに記載の振動アクチュエータ。
【請求項６】
前記振動手段は、振動の腹の位置又は振動の腹の近傍が前記振動子の前記接触部に含まれるように、振動が制御される請求項１〜５のいずれか一項に記載の振動アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動アクチュエータに係り、特に、振動アクチュエータの回転子と振動子との接触部を潤滑可能な振動アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
多自由度であり、且つ高トルクな駆動を要求される部位に使用されるアクチュエータとして、超音波振動を発生して駆動する振動アクチュエータが使用されている。
振動アクチュエータには、超音波振動を発生する圧電素子等の振動手段と、振動手段に接触させて固定された振動子と、振動子に接触させて配置された回転子とが設けられている。振動子は、振動手段が発生する超音波振動からなる複合振動によって回転子との接触部に振動を発生させ、回転子は、この振動する接触部との間に発生する摩擦力によって、回転移動される。このような振動アクチュエータでは、回転子が振動子と接触した状態で回転されるため、これらの接触部分に摩耗が発生する。そこで、回転子と振動子との間の接触部分の摩耗を低減する技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、球体の回転子（ロータ）を回転移動させる振動アクチュエータが記載されている。この振動アクチュエータでは、振動手段及び振動子（ステータ）が互いに連結されて円柱状の外形を形成し、振動子における振動手段との接触面と反対側の面に円筒状の凹部が形成され、この凹部の環状をした角部に回転子が接触配置されている。また、回転子には、凹部と反対側から、予圧部によって振動子に押し付けられる方向に予圧がかけられている。さらに、予圧部には、回転子に向かって開いた凹部が形成されており、この凹部の中には、グリス等の潤滑剤が収容されている。また、振動子の凹部にも、グリス等の潤滑剤が収容されている。そして、予圧部及び振動子のそれぞれには、予圧部の凹部及び振動子の凹部に連通する潤滑剤供給経路が形成されており、各凹部には、予圧部及び振動子の外部から潤滑剤を補給することができる。よって、特許文献１の振動アクチュエータでは、予圧部の凹部から予圧部と回転子との間に潤滑剤が供給されて潤滑され、振動子の凹部から振動子と回転子との間に潤滑剤が供給されて潤滑される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２０６２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の振動アクチュエータでは、予圧部及び振動子に潤滑剤を収容する凹部及び各凹部へ潤滑剤を供給する経路を形成しているため、その構造が複雑になり、製作工数も増大するため、コストが増大するという問題がある。さらに、回転子が球体でなくローラ等であり、予圧を回転子の外部からではなく内部からかける場合には、潤滑剤を収容する凹部の構造がさらに複雑になり、コストが増大するという問題がある。
【０００６】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、回転子と振動子との接触部に潤滑剤を供給する構造の簡易化を図る振動アクチュエータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る振動アクチュエータは、回転子と、回転子に接触する接触部を有する振動子と、振動子を振動させる振動手段と、回転子を振動子に加圧する予圧手段と、振動子の接触部の近傍に且つ回転子に接触させて設けられる供給体とを備え、供給体は、予圧手段によって加圧される回転子に押し潰されて回転子の表面形状にならうように弾性変形する多孔質性の樹脂部材に潤滑剤を含浸させた潤滑剤供給体であり、振動子の接触部と異なる位置で回転子に接触し、回転子と接触することで、多孔質構造に含浸させた潤滑剤を回転子の表面に供給する。
供給体は回転子と振動子の両方に接触していてもよい。
振動子は、突出する突出爪部を有し、突出爪部の表面の一部に接触部が形成され、供給体は、突出爪部の少なくとも一部に接触していてもよい。
回転子は、振動子の接触部と接触する曲面を有してもよい。
回転子は、振動子の接触部と接触する球状面を有してもよい。
振動手段は、振動の腹の位置又は振動の腹の近傍が振動子の接触部に含まれるように、振動が制御されてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、振動アクチュエータの回転子と振動子との接触部に潤滑剤を供給する構造の簡易化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る振動アクチュエータの構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る振動アクチュエータの構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係る振動アクチュエータの構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態４に係る振動アクチュエータの構成を示す斜視図である。
【図５】図４のｘ５−ｘ５線及びｚ５−ｚ５線を含む面をＶの方向より見た模式断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、この発明の実施の形態について、添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
まず、図１を用いて、この発明の実施の形態１に係る振動アクチュエータ１０１の構成を示す。
【００１１】
図１を参照すると、振動アクチュエータ１０１は、円筒状をした一対の第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂを備えている。第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂは、同形状をして対向して設けられている。また、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂは、ローラ軸１ｃによって連結されて、ローラ軸１ｃを中心に一体に回転動作することができ、第一ローラ部１ａ、第二ローラ部１ｂ及びローラ軸１ｃは、１つのローラ１を形成している。ここで、ローラ１は回転子を構成している。
さらに、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂには、それぞれの円筒面１ａａ及び１ｂａにおいて、柱状のアーム部材６が連結されている。よって、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂがローラ軸１ｃを中心に紙面上で時計回りの方向Ｐ又は反時計回りの方向Ｑに回転すると、アーム部材６が、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂと共に、方向Ｐ又は方向Ｑに回転移動する。
【００１２】
また、振動アクチュエータ１０１は、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂそれぞれの円筒面１ａａ及び１ｂａに接触するようにして配置された略円筒状の振動子２を有している。振動子２には、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂ側となる端面２ｃにおいて、帯状に突出する第一突出爪部２ａ及び第二突出爪部２ｂが平行に形成されている。そして、第一突出爪部２ａ及び第二突出爪部２ｂは、これらの間に溝部２ａｂを形成している。また、第一突出爪部２ａ及び第二突出爪部２ｂはそれぞれ、溝部２ａｂ側の角部が面取りされており、この面取りされた部分が第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１を形成している。よって、振動子２は、第一突出爪部２ａの第一当接面２ａ１及び第二突出爪部２ｂの第二当接面２ｂ１を、第一ローラ部１ａの円筒面１ａａ及び第二ローラ部１ｂの円筒面１ｂａと接触させている。ここで、第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１は、振動子２の接触部を構成している。
【００１３】
また、振動アクチュエータ１０１は、振動子２における第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂと反対側の端面に、円筒状の圧電素子３を有しており、振動子２と圧電素子３とは互いに連結・固定されている。圧電素子３は、図示しない駆動回路に電気的に接続される複数の圧電素子板を積層した構造を有している。そして、圧電素子３の複数の圧電素子板は、交流電圧を印加されることによって超音波振動を発生する。ここで、圧電素子３は、振動手段を構成している。
さらに、圧電素子３における振動子２と反対側の端面には、円筒状をした第一基部ブロック４及び第二基部ブロック５が順次設けられ、これらは互いに固定されている。
【００１４】
また、ローラ軸１ｃには、予圧部材８が回転自在に設けられている。予圧部材８は、ローラ軸１ｃに対してその周りを取り囲むようにして回転自在に取り付けられた取付部８ａと、取付部８ａに連結されて振動子２、圧電素子３及び第一基部ブロック４を貫通する棒状の軸部８ｂと、第二基部ブロック５に設けられて取付部８ａと反対側で軸部８ｂに連結された付勢部８ｃとを有している。付勢部８ｃは、軸部８ｂに対して取付部８ａと反対側の方向Ｆに引張する力を加える。よって、予圧部材８の付勢部８ｃの引張力によって、軸部８ｂは方向Ｆに引き付けられ、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂが、振動子２に押し付けられている。すなわち、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂは、振動子２に対して加圧する予圧力が付与されて、振動子２に対して固定されている。なお、予圧部材８は、予圧手段を構成している。
ここで、説明の便宜上、第二基部ブロック５からローラ軸１ｃへ向かう予圧部材８の軸部８ｂの軸方向をｚ軸正方向と規定し、ｚ軸に対して垂直であるローラ軸１ｃの軸方向にｘ軸が、ｘ軸及びｚ軸に対して垂直にｙ軸がそれぞれ延びているものとする。
【００１５】
また、振動アクチュエータ１０１は、振動子２の溝部２ａｂに設けられ、且つｘ軸方向に延びる略直方体状をした潤滑部材１０を有している。潤滑部材１０は、振動子２の第一突出爪部２ａ及び第二突出爪部２ｂに隣接し接触するようにして設けられ、第一当接面２ａ１に隣接する位置から第二当接面２ｂ１に隣接する位置の間の全体にわたり第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂと接触すると共に、振動子２の溝部２ａｂの端面２ｃと接触している。このとき、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂのそれぞれにおいて、潤滑部材１０がと接触している部位と、第一突出爪部２ａの第一当接面２ａ１及び第二突出爪部２ｂの第二当接面２ｂ１が接触している部位とは、重なっていない。すなわち、潤滑部材１０、並びに第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１はそれぞれ、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂと直接接触している。
ここで、潤滑部材１０は、供給体を構成している。
【００１６】
また、潤滑部材１０は、可撓性及び／又は弾性を有する多孔質性の樹脂部材に、オイルやグリスなどの潤滑油等の潤滑剤を含浸させたものである。なお、以下の実施の形態では、潤滑剤としてオイルやグリスなどの潤滑油を使用するものとする。
そして、潤滑部材１０は、予圧力により振動子２に押し付けられる第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂと接触し且つこれらによって押し潰され、円筒面１ａａ及び１ｂａの形状にならうように変形している。よって、潤滑部材１０は、予圧力と、予圧力に抗して変形を復元する方向に働く潤滑部材１０の弾性力との相互作用によって、振動子２の溝部２ａｂに固定されている。すなわち、潤滑部材１０は、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂを振動子２に対して固定する予圧力を利用して、溝部２ａｂに固定されている。
【００１７】
また、潤滑部材１０の樹脂部材は、多孔質による連続気孔体構造の毛細管現象を用いて樹脂部材に潤滑油を吸収・保持しており、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂと接触すると、表面張力によるポンプ効果で潤滑油を第一ローラ部１ａの円筒面１ａａ及び第二ローラ部１ｂの円筒面１ｂａに放出・供給する。
【００１８】
また、潤滑部材１０の樹脂部材は、気孔率の高いものほど潤滑油の含浸量が多くなり、気孔径の大きいものほど潤滑油の供給量が多くなる。このため、樹脂部材には、気孔率の高いものが好ましく、例えば、約９０％以上の気孔率を有するＰＶＡ樹脂（ポリビニルアルコール）を使用することが好ましい。そして、所望の気孔径を有する樹脂部材を選定することにより、潤滑油の供給量を設定することができる。
また、潤滑油には、例えば、フッ素系、グリコール系、合成炭化水素系、又はエステル系のオイルやグリスを使用することができる。
【００１９】
次に、図１を用いて、この発明の実施の形態１に係る振動アクチュエータ１０１の動作を示す。
図１を参照すると、圧電素子３は、その内部の各圧電素子板に図示しない駆動回路によって交流電圧が印加されると、各圧電素子板が振動方向の異なる超音波振動を発生する。さらに、これらの超音波振動の複合振動が振動子２に伝達され、振動子２の第一突出爪部２ａ及び第二突出爪部２ｂの先端には、ｘ軸回りの楕円振動が発生する。第一突出爪部２ａ及び第二突出爪部２ｂのそれぞれは、その先端の第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１においてｘ軸回りの超音波楕円振動を行うことによって進行波を発生させて、第一ローラ部１ａの円筒面１ａａ及び第二ローラ部１ｂの円筒面１ｂａを引っ掻くようにして、これらを方向Ｐ又は方向Ｑに回転させる。これにより、振動アクチュエータ１０１では、アーム部材６が、ローラ１を中心として、振動子２、圧電素子３、第一基部ブロック４及び第二基部ブロック５に対して、屈折するように動作する。なお、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂの回転方向は、圧電素子３に印加する交流電圧を制御することによって、制御される。
また、圧電素子３の発生する超音波振動は、圧電素子３から振動子２に伝達された超音波振動において、その振幅が最も大きくなる振動の腹又は振動の腹の近傍が、振動子２の第一突出爪部２ａの第一当接面２ａ１及び第二突出爪部２ｂの第二当接面２ｂ１の位置となる、すなわち、第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１に含まれるように、圧電素子３に印加する交流電圧を制御することによって振動の位相が制御されている。このため、振動の腹の位置又はその近傍となる第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１では、超音波振動の振幅が大きくなっている、すなわち、振動が大きくなっている。
【００２０】
また、第一ローラ部１ａの円筒面１ａａ及び第二ローラ部１ｂの円筒面１ｂａには、潤滑部材１０の樹脂部材が接触することによって、表面張力のポンプ効果で潤滑油が、第一突出爪部２ａの第一当接面２ａ１及び第二突出爪部２ｂの第二当接面２ｂ１の間の全体にわたり途切れることなく供給されている。さらに、振動子２を介して超音波振動が与えられている第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂでは、供給された潤滑油は、超音波振動の腹である最も振動している箇所の近傍で、超音波振動の腹に集まる特性を有している。これは、液体が超音波振動する部材の表面で、振動の大きい腹部に集まる現象を利用している。このため、供給された潤滑油は、円筒面１ａａ及び１ｂａにおいて、振動の腹である振動子２の第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１との接触部に集まり、円筒面１ａａ及び１ｂａと第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１との間の接触箇所全体に浸透し油膜を形成する。よって、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂと振動子２との間における接触箇所は、潤滑油で潤滑される。さらに、この接触箇所への潤滑油の供給は、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂに超音波振動が与えられていれば各ローラ部１ａ，１ｂが回転しなくとも行われる。従って、予圧部材８によって振動子２に押し付けられつつ回転する第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂと、振動子２との間における摩耗の発生が抑制される。つまり、振動アクチュエータとしての寿命が長くなる。
特に、起動時に予圧により油膜が切れやすい状態に対して、超音波振動で潤滑油が瞬時に供給されるため、起動時の摩耗が抑制される。つまり、振動アクチュエータの起動がスムーズになる。
【００２１】
このとき、潤滑部材１０から第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂに作用する力は、潤滑部材１０がその変形を復元する弾性力だけであるため、ＰＶＡ樹脂のような柔軟な樹脂部材を使用することによって、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂに与える駆動抵抗を低く抑えることができる。
また、潤滑部材１０に使用する潤滑油の粘度を高くするほど、潤滑油が形成する油膜による第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂと振動子２との間における摩擦係数の低下、そして、それによる第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂの駆動力の低下を抑制することできる。同時に、使用する潤滑油の粘度を高くするほど、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂと振動子２との間における摩耗を抑制することができる。よって、潤滑油は、高粘度のものが好ましく、例えば、ＩＳＯ粘度分類でＩＳＯ  ＶＧ  １８０以上の粘度のものが好ましい。また、超音波環境下では潤滑油の成分が蒸発しやすくなるが、フッ素系であれば、揮発（蒸発）しにくいので好ましい。また温度上昇する環境下でも潤滑油の供給が保たれる。
【００２２】
また、潤滑部材１０の潤滑油の種類はどのようなものでも使用することができるが、特にフッ素系の潤滑油を使用することによって、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂの駆動力の低下、並びに、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂと振動子２との間における摩耗がより抑制される。
【００２３】
また、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂが回転する際、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂと振動子２との間に摩耗粉が発生するが、潤滑部材１０は、発生した摩耗粉が第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂに付着するのを防ぐような供給量の潤滑油を供給できるようにすることもできる。このとき、潤滑部材１０の樹脂部材では、摩耗粉の硬さ、大きさに応じて気孔径が選定される。例えば、潤滑部材１０の樹脂部材の気孔径を４０μｍ〜１３０μｍとすることによって、硬く微細な摩耗粉の付着を防ぐことができる。また、４０μｍ〜１３０μｍの気孔径は、発生する摩耗粉に比べて十分大きいため、このような気孔径を有する潤滑部材１０は、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂの回転時、円筒面１ａａ及び１ｂａに付着した摩耗粉や微細なごみを拭き取る作用も有する。
【００２４】
このように、実施の形態１に係る振動アクチュエータ１０１は、ローラ１と、ローラ１に接触する第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１を有する振動子２と、振動子２を振動させる圧電素子３と、ローラ１を振動子２に加圧する予圧部材８と、振動子２の第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１の近傍に且つローラ１に接触させて設けられる潤滑部材１０とを備える。
【００２５】
このとき、潤滑部材１０を振動子２の第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１の近傍に且つローラ１に接触させて設けることによって、潤滑部材１０の潤滑油が、ローラ１に供給される。さらに、振動子２を介して振動が与えられているローラ１では、第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１の近傍に供給された潤滑油は、最も振動している箇所である振動子２との接触部の第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１に集まり、第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１と振動子２と間の接触箇所全体に浸透し潤滑する。よって、ローラ１の回転の有無にかかわらず、第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１に潤滑油を供給することができる。しかしながら、潤滑部材１０は、振動子２の第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１の近傍に且つローラ１に接触させて設けられるだけの簡易な構造でよい。従って、ローラ１と振動子２との接触部に潤滑油を供給する構造の簡易化を図ることが可能になる。
【００２６】
また、潤滑部材１０は、多孔質性の部材に潤滑油を含浸させたものである。このとき、潤滑部材１０は、ローラ１に接触すると、表面張力によるポンプ効果でローラ１に潤滑油を途切れることなく供給することができる。よって、潤滑部材１０の構造をさらに容易にすることが可能になる。
また、潤滑部材１０は、振動子２の第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１と異なる位置でローラ１に接触している。このとき、潤滑部材１０を振動子２とローラ１と間の摺動部に介在させないことによって、潤滑部材１０がローラ１の回転に与える抵抗を低減することができる。さらに、潤滑部材１０に使用する材料は、摩耗強度の考慮を必要とせずに選択することができる。
【００２７】
また、振動子２は、突出する第一突出爪部２ａ及び第二突出爪部２ｂを有し、第一突出爪部２ａ及び第二突出爪部２ｂそれぞれの表面の一部に、第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１が形成され、潤滑部材１０は、第一突出爪部２ａ及び第二突出爪部２ｂの少なくとも一部に接触している。これによって、潤滑部材１０は、第一突出爪部２ａ及び第二突出爪部２ｂの少なくとも一部に接触しこれらに隣接して設けられている。従って、潤滑部材１０がローラ１に接触する部位と、第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１との距離が近くなるため、潤滑部材１０による第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１への安定した潤滑油の供給を行うことが可能になる。
また、圧電素子３は、振動子２を振動させる振動における振動の腹又は振動の腹の近傍が振動子２の第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１に含まれるように、振動が制御される。これによって、第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１での振動を大きくすることができるため、潤滑部材１０からローラ１の円筒面１ａａ及び１ｂａに供給された潤滑油を、第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１に効率的に集めることが可能になる。
【００２８】
また、実施の形態１の振動アクチュエータ１０１において、潤滑部材１０は、ローラ１と振動子２の両方に接触している。さらに、潤滑部材１０は、ローラ１と振動子２との間に形成される溝部２ａｂでローラ１を介して予圧部材８によって加圧されるように設けられている。これによって、潤滑部材１０は、予圧部材８によってローラ１を固定するための力により固定されるため、固定のために別個の部品を不要としてコストを低減すると共に、省スペース化を図ることが可能になる。さらに、潤滑部材１０を、振動子２の第一突出爪部２ａ及び第二突出爪部２ｂの外側ではなくこれらの間の溝部２ａｂに設けることによって、ローラ１が回転した場合に、アーム部材６が潤滑部材１０に接触することがない。よって、潤滑部材１０を第一突出爪部２ａ及び第二突出爪部２ｂの外側に設ける場合に比べて、アーム部材６の可動範囲を拡大することが可能になる。
【００２９】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る振動アクチュエータ１０２は、実施の形態１の振動アクチュエータ１０１における潤滑部材１０の構成を変更したものである。
なお、以下の実施の形態において、前出した図における参照符号と同一の符号は、同一または同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３０】
図２を参照すると、振動アクチュエータ１０２は、潤滑部材２０を除き、実施の形態１の振動アクチュエータ１０１と同様の構成を有している。
振動アクチュエータ１０２の振動子２の溝部２ａｂには、ｘ軸方向に延びる直方体状をした第一潤滑部材２０ａ及び第二潤滑部材２０ｂが、予圧部材８の軸部８ｂを互いの間に挟むようにして、挿入されている。第一潤滑部材２０ａは、振動子２の第一突出爪部２ａに隣接し接触させて設けられ、第二潤滑部材２０ｂは、第二突出爪部２ｂに隣接し接触させて設けられている。
【００３１】
第一潤滑部材２０ａは、実施の形態１の潤滑部材１０と同様の材料からなる第一樹脂部材２０ａ１と、金属等の硬質な材料からなる第一支持部材２０ａ２とを有している。第一樹脂部材２０ａ１は、第一支持部材２０ａ２に対してｚ軸正方向側である紙面上の上方向に重ねて配置され、第一当接面２ａ１の近傍で第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂに接触し、それらの円筒面１ａａ及び１ｂａの形状にならうように変形している。一方、第一支持部材２０ａ２は振動子２の端面２ｃに接触している。
また、第二潤滑部材２０ｂも、第一潤滑部材２０ａと同様にして、第二樹脂部材２０ｂ１及び第二支持部材２０ｂ２を有している。第二樹脂部材２０ｂ１は、第二当接面２ｂ１の近傍で第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂに接触し、それらの円筒面１ａａ及び１ｂａの形状にならうように変形している。一方、第二支持部材２０ｂ２は振動子２の端面２ｃに接触している。
【００３２】
さらに、第一支持部材２０ａ２及び第二支持部材２０ｂ２は、連結部材２０ｃによって互いに連結されている。
よって、第一潤滑部材２０ａ、第二潤滑部材２０ｂ及び連結部材２０ｃは一体となって、潤滑部材２０を形成している。そして、潤滑部材２０は、例えば連結部材２０ｃを掴んで、溝部２ａｂに挿入する又は溝部２ａｂから引き抜くことによって、交換可能になっている。
【００３３】
また、振動アクチュエータ１０２では、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂに、第一潤滑部材２０ａの第一樹脂部材２０ａ１、及び第二潤滑部材２０ｂの第二樹脂部材２０ｂ１によって、潤滑油が供給される。さらに、圧電素子３の超音波振動が振動子２を介して伝達されることによって、供給された潤滑油は、第一当接面２ａ１及び第二当接面２ｂ１に集まり、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂと振動子２との間の接触箇所全体に浸透し潤滑する。
また、この発明の実施の形態２に係る振動アクチュエータ１０２のその他の構成及び動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
このように、実施の形態２に係る振動アクチュエータ１０２において、上記実施の形態１の振動アクチュエータ１０１と同様な効果が得られる。
【００３４】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る振動アクチュエータ１０３は、実施の形態１の振動アクチュエータ１０１において、振動子２における第一突出爪部２ａ及び第二突出爪部２ｂの間の溝部２ａｂに設けられていた潤滑部材１０を、突出爪部の外側に設けたものである。
図３を参照すると、振動アクチュエータ１０３は、振動子３２及び潤滑部材３０を除き、実施の形態１の振動アクチュエータ１０１と同様の構成と有している。
【００３５】
振動子３２は、ｚ軸正方向側の端面３２ｃの中央付近に、ｘ軸方向に延びて帯状に突出する突出爪部３２ａを有し、突出爪部３２ａは、第一ローラ部１ａの円筒面１ａａ及び第二ローラ部１ｂ円筒面１ｂａに整合する形状を有する当接面３２ａ１をｚ軸正方向側に有している。そして、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂは、それぞれの円筒面１ａａ及び１ｂａを当接面３２ａ１に接触させて設けられている。
【００３６】
さらに、振動子３２の端面３２ｃの上には、略台形状の断面を有し且つｘ軸方向に延びる柱状をした潤滑部材３０が、突出爪部３２ａのｙ軸正方向側の側面３２ａ２に隣接し接触させて設けられ、当接面３２ａ１に隣接する位置で第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂと接触している。潤滑部材３０は、実施の形態１の潤滑部材１０と同様の材料によって形成されて振動子３２に固定されており、予圧力により振動子３２に押し付けられている第一ローラ部１ａの円筒面１ａａ及び第二ローラ部１ｂの円筒面１ｂａに押し潰されてこれらの形状にならうように変形している。
【００３７】
よって、振動アクチュエータ１０３では、第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂに、潤滑部材３０によって潤滑油が供給され、圧電素子３の超音波振動が振動子３２を介して伝達されることによって、供給された潤滑油は、当接面３２ａ１に集まり、当接面３２ａ１と第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂとの間の接触箇所全体に浸透し潤滑する。このため、潤滑部材３０は、突出爪部３２ａを挟んで両側に設ける必要がなく、片側のみでも振動子３２と第一ローラ部１ａ及び第二ローラ部１ｂとの間の接触箇所には潤滑油が供給される。
また、この発明の実施の形態３に係る振動アクチュエータ１０３のその他の構成及び動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
このように、実施の形態３に係る振動アクチュエータ１０３において、上記実施の形態１の振動アクチュエータ１０１と同様な効果が得られる。
【００３８】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る振動アクチュエータ１０４は、実施の形態１の振動アクチュエータ１０１において、曲面を有する回転子として使用していた略円筒状のローラ１を球状面を有する球状としたものである。
図４を参照すると、振動アクチュエータ１０４は、ローラ４１、振動子４２、予圧部材４８及び潤滑部材４０を除き、実施の形態１の振動アクチュエータ１０１と同様の構成と有している。
【００３９】
振動アクチュエータ１０４の振動子４２は、ｚ軸正方向側の端面４２ｄに、円弧状に延びて帯状に突出する突出爪部４２ａ、４２ｂ及び４２ｃを有し、突出爪部４２ａ、４２ｂ及び４２ｃは、１つの環を形成している。突出爪部４２ａ、４２ｂ及び４２ｃのそれぞれは、環の内側のｚ軸正方向側の角部に、当接面４２ａ１、４２ｂ１及び４２ｃ１を有している。
【００４０】
また、振動アクチュエータ１０４のローラ４１は、球状の形状を有しており、その球状面４１ａを、振動子４２の突出爪部４２ａ、４２ｂ及び４２ｃのそれぞれに、当接面４２ａ１、４２ｂ１及び４２ｃ１で接触させて設けられている。（図５参照）
さらに、図５を参照すると、振動子４２に配置されたローラ４１のｚ軸正方向側には、予圧部材４８が設けられ、予圧部材４８は、ローラ４１をｚ軸負方向側となる紙面上の下方向に加圧して、振動子４２に押し付けている。
これにより、圧電素子３に交流電圧が印加されると、圧電素子３が発生する超音波振動の複合振動によって振動子４２の突出爪部４２ａ、４２ｂ及び４２ｃが振動し、ローラ４１が多自由度に回転される。
【００４１】
図４に戻り、振動子４２の端面４２ｄ上において、突出爪部４２ａ、４２ｂ及び４２ｃの内側の空間４２ａｂｃには、円筒状をした潤滑部材４０が突出爪部４２ａ、４２ｂ及び４２ｃに隣接し接触するようにして設けられている。潤滑部材４０は、実施の形態１の潤滑部材１０と同様の材料によって形成されている。なお、潤滑部材４０は、分割し、突出爪部４２ａ、４２ｂ及び４２ｃのそれぞれに対して個別に設けてもよい。
【００４２】
そして、図５をあわせて参照すると、潤滑部材４０は、ローラ４１が振動子４２の突出爪部４２ａ、４２ｂ及び４２ｃに配置されて予圧部材４８によって加圧されることによって、当接面４２ａ１、４２ｂ１及び４２ｃ１のそれぞれに隣接した位置及び当接面同士の間でローラ４１に接触し、ローラ４１の球状面４１ａに押し潰されてこの形状にならうように変形する。これにより、潤滑部材４０がローラ４１と振動子４２との間に固定される。（図５参照）
【００４３】
よって、振動アクチュエータ１０４では、ローラ４１に、潤滑部材４０によって潤滑油が供給され、圧電素子３の超音波振動が振動子４２を介して伝達されることによって、供給された潤滑油は、当接面４２ａ１、４２ｂ１及び４２ｃ１に集まり、ローラ４１と振動子４２との間の接触箇所全体に浸透し潤滑する。
また、この発明の実施の形態４に係る振動アクチュエータ１０４のその他の構成及び動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
このように、実施の形態４に係る振動アクチュエータ１０４において、上記実施の形態１の振動アクチュエータ１０１と同様な効果が得られる。
【００４４】
また、実施の形態１、２及び４の潤滑部材１０，２０，４０において、潤滑油を含浸させるものとして可撓性及び／又は弾性を有する樹脂部材を使用していたがこれに限定されるものでない。潤滑部材１０，２０，４０の樹脂部材を、硬質な樹脂部材又は金属部材とし、潤滑部材１０，２０，４０と振動子２，４２との間に板ばねを挿入し、潤滑部材１０，２０，４０をローラ１，４１に押し付けるようにしてもよい。
また、実施の形態１〜４において、振動子２，３２，４２の突出爪部２ａ，２ｂ，３２ａ，４２ａ，４２ｂ，４２ｃに隣接させて、潤滑部材１０，２０，３０，４０を配置していたが、これに限定されるものでない。潤滑剤が供給可能であるならば、潤滑部材１０，２０，３０，４０は、突出爪部２ａ，２ｂ，３２ａ，４２ａ，４２ｂ，４２ｃと間隙を有して配置されてもよい。
【００４５】
また、実施の形態１〜４において、潤滑部材１０，２０，３０，４０は、ローラ１，４１及び振動子２，３２，４２と別個に設けられていたが、これに限定されるものでない。潤滑部材を、ローラ１の円筒面１ａａ及び１ｂａ、若しくは、ローラ４１の球状面４１ａに埋め込んでもよい。又は、潤滑部材を、振動子２の第一突出爪部２ａの第一当接面２ａ１及び第二突出爪部２ｂの第二当接面２ｂ１、振動子３２の突出爪部３２ａの当接面３２ａ１、若しくは、振動子４２の突出爪部４２ａ，４２ｂ，４２ｃの当接面４２ａ１，４２ｂ１，４２ｃ１に埋め込んでもよい。また、ローラ１の円筒面１ａａ及び１ｂａ、若しくは、ローラ４１の球状面４１ａを多孔質性の部材で形成して潤滑油を含浸させてもよく、又は、振動子２の第一突出爪部２ａ及び第二突出爪部２ｂ、振動子３２の突出爪部３２ａ、若しくは、振動子４２の突出爪部４２ａ，４２ｂ，４２ｃを多孔質性の部材で形成して潤滑油を含浸させてもよい。
【００４６】
また、実施の形態１〜４において、潤滑部材１０，２０，３０，４０を積極的に振動させてもよい。例えば、振動手段を別個に設けて潤滑部材１０，２０，３０，４０を振動させてもよい。潤滑部材１０，２０，３０，４０を積極的に振動させることにより、ローラ１，４１への潤滑油の供給量を増大させることができるため、ローラ１，４１及び振動子２，３２，４２の摩耗を低減し振動アクチュエータ１０１，１０２，１０３，１０４の寿命を長くすることが可能になる。振動手段を別個に設けなくても、定在波が発生するように振動手段を振動させれば、潤滑油の供給が可能である。ほかに予圧力以下の振動で振動手段を振動させてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１，４１  ローラ（回転子）、１ａ  第一ローラ部（回転子）、１ｂ  第二ローラ部（回転子）、１ｃ  ローラ軸（回転子）、２，３２，４２  振動子、２ａ  第一突出爪部、２ａ１  第一当接面（接触部）、２ｂ  第二突出爪部、２ｂ１  第二当接面（接触部）、３  圧電素子（振動手段）、８，４８  予圧部材（予圧手段）、１０，２０，３０，４０  潤滑部材、３２ａ，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ  突出爪部、３２ａ１，４２ａ１，４２ｂ１，４２ｃ１  当接面（接触部）、１０１，１０２，１０３，１０４  振動アクチュエータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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