(57)【要約】【課題】弾性駆動部材が移動することにより生じた振幅により、受動部材の移動量が拡大され、そのため、受動部材の移動速度が増加し、駆動パルスの動作周波数が低下する電気機械アクチュエーター構造を提供する。【解決手段】電気式アクチュエーターは、一端面がベースに固設され、他端面が弾性駆動部材に接合され、弾性駆動部材の弾性部は電気式アクチュエーターの外側まで延長され、弾性部は、弾性駆動部材が往復移動することにより振幅を生じ、また、弾性部により大きい摩擦係数を有する伝導部分が設けられ、また、伝導部分内に受動部材が取り付けられ、伝導部分と受動部材とが、弾性部材の押圧力により摩擦係合され、受動部材が、伝導部分内において軸方向に摩擦伝導する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースに接合される底面と、頂面とを有する電気式アクチュエーターと、
上記電気式アクチュエーターの頂面に接合されてこれと一緒に往復移動する固定部と、該固定部から電気式アクチュエーターの外側まで延び、伝導部分を有する弾性部とを有する弾性駆動部材と、
上記弾性駆動部材の弾性部の伝導部分内に取り付けられる受動部材と、
上記弾性駆動部材の弾性部に取り付けられ、上記弾性駆動部材の上記弾性部の上記伝導部分に摩擦係合するように上記受動部材を押し付けて、上記受動部材が上記弾性駆動部材とともに移動する弾性部材と、
から成る、
ことを特徴とする電気機械アクチュエーター構造。
【請求項２】
上記電気式アクチュエーターが、磁気ひずみアクチュエーターであることを特徴とする請求項１に記載の電気機械アクチュエーター構造。
【請求項３】
上記電気式アクチュエーターが、圧電磁器アクチュエーターであることを特徴とする請求項１に記載の電気機械アクチュエーター構造。
【請求項４】
上記受動部材の表面が、高い摩擦係数を有することを特徴とする請求項１に記載の電気機械アクチュエーター構造。
【請求項５】
上記弾性部材は、一端に弾性駆動部材に固定された固定端を有し、他端に弾性駆動部材の弾性部の前端に可動自在に連結された自由端を有することを特徴とする請求項１に記載の電気機械アクチュエーター構造。
【請求項６】
上記伝導部分は、弾性駆動部材と異なる材料からなり、上記弾性部材に取り付けられ独立した部材であることを特徴とする請求項１に記載の電気機械アクチュエーター構造。
【請求項７】
上記受動部材は、被駆動部材にしっかりと連接されることを特徴とする請求項１に記載の電気機械アクチュエーター構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機械アクチュエーター構造に関し、特に、撮影機能付きの移動式電子製品のレンズやイメージセンサーのような扁平で小型の製品に実際に使用される電気機械エネルギー構造に関する。このアクチュエーター構造は、移動作動を生じさせる電気式アクチュエーターを使うことにより、そして、受動部材に対する電気式アクチュエーターの移動量を増大させる弾性駆動部材を使うことによって、受動部材の移動速度を増大せしめ、また、駆動パルスの動作周波数を低下させる。
【背景技術】
【０００２】
電気機械変換器およびそれに適合した駆動パルス発生器に使用されるアクチュエーターと題する米特許第６，２１８，７６４号は、高効率及び高速で駆動することができる電気機械変換器を使用するアクチュエーターを開示している。このアクチュエーターは、予め設定された方向に直線状移動を繰り返して生じせしめる電気機械変換器と、該電気機械変換器の一端にしっかりと連結された第１部材と、該第１部材に摩擦係合する第２部材であってこれら第１部材と第２部材が予め設定された方向に移動できるようになっており、そして、電気機械変換器に駆動パルスを供給する駆動パルス生成装置から構成され、該駆動パルスが位置を徐々に移動させたり急激に移動させるノコ歯状波形を有する。
【特許文献１】米特許第６，２１８，７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の技術は、以下の問題点がある。
１、アクチュエーターと駆動シャフトはしっかりと接合されていないため、構造の信頼性が低下する。
２、圧電素子が直接使われているため、該圧電素子の移動量の低下は、アクチュエーターの動作周波数をさらに低下させることが出来ない。
３、波形の高周波調波により、リーク電流が高い。
４、アクチュエーターと駆動シャフトとの間のスペースは空にしておかなければならないために、大きなスペースが要求され、構造をより小型化することはできない。
５、使用される圧電アクチュエーターは、低い移動量と低い出力を有し、負荷変動により問題を引き起こす可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
従って、本発明の主な目的は、上記従来技術の欠点を解消する電気式アクチュエーター構造を提供することにある。本発明は、電気駆動パルスによって移動を制御することができる、電気式アクチュエーターを利用する。電気式アクチュエーターが往復移動している間に、該電気式アクチュエーターに接合された弾性駆動部材は同調して往復移動し、これにより、当該弾性駆動部材と摩擦接触する受動部材が、慣性の原理に基づいて、連続的に移動する。
【０００５】
受動部材は、被駆動部材（例えば、撮影機能付きの移動式電子製品のレンズやイメージセンサー）に直接固定される。弾性駆動部材の振動の振幅により、受動部材に比較して電気式アクチュエーターの移動量が増大する。そのため、受動部材の移動速度が増大し、駆動パルスの動作周波数が低下する。
【発明の効果】
【０００６】
そのため、本発明により、以下のように、従来技術の欠点が改善される。
１、アクチュエーターと駆動部材がしっかりと接合されるため、構造の信頼性が改善される。
２、本発明構造は受動部材に比べて、電気式アクチュエーターの移動量が増大し、それにより、移動速度が増大し、動作周波数が低下する。
３、駆動電圧や電流の波形が変更されることにより、リーク電流が小さくなる。
４、受動部材と被駆動部材とが一体に結合されるため、設置スペースが節約される。
５、電気式アクチュエーターは、大きな移動量や出力を備えたマグネトロンアクチュエーターとすることができる。
【０００７】
以下、具体的な実施例を挙げて、図面を参照しながら、本発明の目的や技術内容及び特徴と効果を詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、図１に示すように、電気式アクチュエーター１０が含有され、当該電気式アクチュエーター１０は、その底面１１が、固定されたベース２０に接合され、その頂面１２が、弾性駆動部材３０の後部にある固定部３１に接合される。
【０００９】
弾性駆動部材３０の弾性部３２は、電気式アクチュエーター１０の外側まで、延びている。固定部３１が電気式アクチュエーター１０によって移動された時、弾性部３２は弾性材の特性により比較大きい振幅を生成するため、固定部３１(即ち、電気式アクチュエーター)の移動量が増幅される。弾性部３２には、その先端の近くに伝導部分３２１が設けられている。当該伝導部分３２１は、高摩擦係数を有する材質からなり、弾性駆動部材３０に固定して設置されている。伝導部分３２１内に、受動部材４０が取り付けられる。弾性部材５０は、弾性駆動部材３０の伝導部分３２１に対して、受動部材４０を押し付ける。これにより、受動部材４０は伝導部分３２１内において軸方向に摩擦係合する。当該受動部材４０の表面は高い摩擦係数の材質からなる。
【００１０】
また、図２乃至図４に示すように、当該電気式アクチュエーター１０は、磁気ひずみアクチュエーターや圧電磁器アクチュエーターであってもよい。電気式アクチュエーター１０の底面１１および頂面１２は、固定されたベース２０および弾性駆動部材３０の固定部３１に、接着剤あるいはネジにより、各々しっかりと接合されている。
【００１１】
上述のように、弾性駆動部材３０の弾性部３２は弾性である。弾性駆動部材３０の固定部３１が、電気式アクチュエーター１０によって駆動された時、弾性部３２は比較的大きい振幅を引き起こす。上述のように、弾性部３２の先端は伝導部分３２１となっている。当該伝導部分３２１は、弾性部材５０によって受動部材４０に摩擦接触している。弾性部材５０は、その一端、すなわち、弾性駆動部材３０の弾性部材３２の後端に固定された固定端５０１を有し、また、その他端、すなわち、弾性駆動部材３０の弾性部３２の前端に可動自在に連結された自由端５０２を有する。
【００１２】
使用する時、予め設定された受動部材４０の移動方向に、一連の駆動パルスを電気式アクチュエーター１０に入力すると、当該駆動パルスにより、電気式アクチュエーター１０が、受動部材４０の移動方向に向けて或いは逆方向に直線的に移動する。電気式アクチュエーター１０が移動する時、弾性駆動部材３０は同期して往復運動する。この時、受動部材４０と、弾性駆動部材３０の伝導部分３２１の摩擦接触により、受動部材４０が同じ方向に移動する。しかし、電気式アクチュエーター１０が逆方向（受動部材４０から離れる方向）に急激に移動すると、電気式アクチュエーター１０の急激な移動が、駆動部材３０の伝導部３２１と受動部材４０間の摩擦力に打ち勝ち、その結果、弾性駆動部材３０が受動部材４０から離れる方向に動く時が、その際に、受動部材４０は動かない。上記動作により、一連の駆動パルスは、予め設定された方向への受動部材４０の動きを保持する。
【００１３】
これに対して、受動部材４０を逆方向に移動させようとする場合には、電気式アクチュエーター１０にノコ歯状の駆動パルスを逆方向に入力する。
【００１４】
また、図５は本発明の作動概念図であり、主として、弾性駆動部材３０の弾性部３２の影響により、弾性駆動部材３０の移動中に、比較的大きい振幅を生じさせることができる。そして、受動部材４０の移動量は、電気式アクチュエーター１０の各移動中に、拡大される。図５に示すように、電気式アクチュエーター１０が、駆動パルスにより、仮想線によって示される位置に移動するように制御されると、電気式アクチュエーター１０は、移動量ａを有すると同時に、弾性駆動部材３０の固定部３１も同じ移動量ａを有する。しかしながら、弾性駆動部材３０の弾性部３２に比較的大きな振幅が生成するため、受動部材４０の移動量ｂは、電気式アクチュエーター１０の移動量ａより比較的大きい。この移動量の増加により、受動部材４０の移動速度が大きく増加し、駆動パルスの動作周波数は比較的低下する。従って、本発明の利点が得られる。
【００１５】
図６は、被駆動部材６０を動かすための本発明の応用例を示す。本応用例によれば、被駆動部材６０はレンズであり、直接に受動部材４０に固定されている。電気式アクチュエーター１０は、ベース２０に機能を有するレンズベース２０１に固定される。電気式アクチュエーター１０に駆動パルスが入力されると、レンズ６０がレンズベース２０１内において、直線的に移動する。更に、当該受動部材４０は、被駆動部材６０の一部と一体成型されても良く、また、本発明の電気機械アキチュエーター構造の組み立て品全体は、被駆動部材６０の側部に設けてもよい。本発明の構造は、カメラ、ＣＤプレーヤー等のような扁平で小型の製品に適用できる。本発明の典型例は、図１〜６に示す特徴をもって構成されている。
【００１６】
以上のように、本発明の新規の構造は、従来の技術と比較すると、進歩性を有するため、法に従って特許出願をする。しかしながら、以上の実施例は、本発明の具体的なより良い実施例であり、本技術が良く分かる熟練者であれば、本発明の内容に従って簡単に実施でき、本発明の特許請求の範囲は、それによって制限されるものではなく、本発明に係わる特許請求の範囲に従って、等価の変更や修正は、全てが本発明の特許請求の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の電気機械アクチュエーター構造の概念図である。
【図２】本発明の具体的な実施例の組立て図である。
【図３】本発明の図２の上面図である。
【図４】本発明の図２の正面図である。
【図５】本発明の図２の作動概念図である。
【図６】本発明を被駆動部材に適用した分解概念図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０………電気式アクチュエーター
１１………底面
１２………頂面
２０………ベース
２０１……レンズベース
３０………弾性駆動部材
３１………固定部
３２………弾性部
３２１……伝導部分
４０………受動部材
５０………弾性部材
５０１……固定端
５０２……自由端
６０………被駆動部材
【図１】
2007202377.tif 000003
【図２】
2007202377.tif 000004
【図３】
2007202377.tif 000005
【図４】
2007202377.tif 000006
【図５】
2007202377.tif 000007
【図６】
2007202377.tif 000008