(57)【要約】【課題】２つのローラの同軸度や真円度が厳格に要求されなくても、ローラとステータとの４つの当接箇所において加圧接触による荷重を均等に作用させることが可能な振動アクチュエータの提供にある。【解決手段】ステータ１９と、ステータ１９により接触支持され、互いに同軸となる２つのローラ３０と、ステータ１９を振動させることにより複数のローラ３０を回転させる振動手段と、連結軸４０をステータ１９に向かって付勢することにより２つのローラ３０をステータ１９に対して加圧する予圧手段とを備える振動アクチュエータである。振動アクチュエータは、連結軸４０は、外周面の周方向に形成された溝４１を備え、２つのローラ３０において内側となるそれぞれの内側ローラ端は、軸方向において溝４１と重なり、溝４１における内側ローラ端より外側に位置する外側溝縁４３は、２つのローラ３０において外側となる外側ローラ端の内側に位置した。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと、
それぞれ前記ステータにより接触支持され、共通の回転軸心が設定される２つのローラと、
前記２つのローラを貫通して連結する連結軸と、
前記ステータに連結されると共に前記ステータと前記２つのローラの接触部分に超音波振動を発生させて前記２つのローラを回転させる振動手段と、
前記２つのローラの中間部で前記連結軸に連結されて前記連結軸を前記ステータに向かって付勢することにより前記２つのローラを前記ステータに対して加圧する予圧手段とを備える振動アクチュエータにおいて、
前記連結軸は、外周面の周方向に形成された溝を備え、
前記２つのローラにおいて互いに対向して内側となる内側ローラ端の軸方向の位置は、前記溝とそれぞれ重なる位置に設定され、
前記溝の軸方向における前記内側ローラ端より外側となる外側溝縁の位置は、軸方向において前記２つのローラと重なる位置にそれぞれ設定されていることを特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項２】
前記連結軸には前記ローラ毎に対応する２つの前記溝が形成され、
２つの前記溝の軸方向における外側溝縁より内側となる内側溝縁の位置は、対応する前記ローラの前記内側ローラ端より軸方向の内側にそれぞれ設定されていることを特徴とする請求項１記載の振動アクチュエータ。
【請求項３】
前記溝は周方向にわたって形成された環状溝であることを特徴とする請求項１又は２記載の振動アクチュエータ。
【請求項４】
前記外側溝縁の軸方向の位置は、前記ローラの軸方向の中心に設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の振動アクチュエータ。
【請求項５】
前記予圧手段は、
前記連結軸と連結されるロッドと、
前記連結軸を前記ステータに向かって付勢するように前記ロッドと接続される付勢部材と、を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項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】
この発明は、振動アクチュエータに関し、特に、超音波振動を用いて回転体を回転させる振動アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
振動アクチュエータの従来技術としては、例えば、特許文献１に開示された振動アクチュエータを挙げることができる。
特許文献１に開示された振動アクチュエータでは、２つのローラの間が連結ピンにより連結されると共に、ステータ、振動手段および基部支持部材の内部にロッドが挿通され、ロッドの一端部の板状部が２つのローラの中央部で連結ピンに連結されている。
ロッドの他端部はバネ受け部材に固定され、バネの付勢力によりバネ受け部材、ロッドおよび連結ピンを介してローラがステータに対し加圧接触されている。
ステータの表面には溝が形成されており、ローラの周面はステータの溝の両側においてステータと接触することから、各ローラとステータとの接触部分は合計４つである。
【０００３】
駆動回路により振動手段を駆動して複合振動を発生させると、各ローラとステータとの接触部分に楕円運動が発生し、２つのローラがそれぞれ連結ピンを中心にして互いに同一方向に回転駆動され、それに伴って先端部材がステータに対して傾動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９９７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された振動アクチュエータでは、ローラの高トルクの回転を図るためには、２つのローラとステータとの４つの当接箇所において加圧接触による荷重がそれぞれ均等に作用することが必要となる。
しかしながら、ローラとステータとの４つの当接箇所において加圧接触による荷重を均等に作用させるためには、２つのローラの同軸度や真円度が厳格に要求されるという問題がある。
２つのローラを高精度の加工により形成すればよいが、高精度の加工によりローラを製作すると、製作コストが増大するほか、高精度の組付作業も必要となり組付作業コストも増大する。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、２つのローラの同軸度や真円度が厳格に要求されなくても、ローラとステータとの複数の当接箇所において加圧接触による荷重を均等に作用させることが可能な振動アクチュエータの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、ステータと、それぞれ前記ステータにより接触支持され、共通の回転軸心が設定される２つのローラと、前記２つのローラを貫通して連結する連結軸と、前記ステータに連結されると共に前記ステータと前記２つのローラの接触部分に超音波振動を発生させて前記２つのローラを回転させる振動手段と、前記２つのローラの中間部で前記連結軸に連結されて前記連結軸を前記ステータに向かって付勢することにより前記２つのローラを前記ステータに対して加圧する予圧手段とを備える振動アクチュエータにおいて、前記連結軸は、外周面の周方向に形成された溝を備え、前記２つのローラにおいて互いに対向して内側となる内側ローラ端の軸方向の位置は、前記溝とそれぞれ重なる位置に設定され、前記溝の軸方向における前記内側ローラ端より外側となる外側溝縁の位置は、軸方向において前記２つのローラと重なる位置にそれぞれ設定されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、連結軸の外周面に溝に設けたことで、ローラの同軸度や真円度が厳格に設定されない場合であっても、予圧手段の付勢力を受ける連結軸はローラの同軸度や真円度の誤差を吸収するように撓むことができる。
連結軸が撓むことで、ローラとステータとの複数の当接箇所において加圧接触による荷重を均等に作用させることができる。
【０００９】
また、上記の振動アクチュエータにおいて、前記連結軸には前記ローラ毎に対応する２つの前記溝が形成され、２つの前記溝の軸方向における外側溝縁より内側となる内側溝縁の位置は、対応する前記ローラの前記内側ローラ端より軸方向の内側にそれぞれ設定されている構成であってもよい。
この場合、２つのローラにそれぞれ対応するように連結軸に溝を形成することにより、連結軸の加工を少なくすることができる。
【００１０】
また、上記の振動アクチュエータにおいて、前記溝は周方向にわたって形成された環状溝である構成であってもよい。
この場合、溝が環状溝であることから、連結軸は溝を中心として径方向へ撓むことができる。
【００１１】
また、上記の振動アクチュエータにおいて、前記外側溝縁の軸方向の位置は、前記ローラの軸方向の中心に設定されている構成であってもよい。
この場合、連結軸に撓みが生じるときにローラとステータとの接触部分に対する荷重の均一化をより図り易くすることができる。
【００１２】
また、上記の振動アクチュエータにおいて、前記予圧手段は、前記連結軸と連結されるロッドと、前記連結軸を前記ステータに向かって付勢するように前記ロッドと接続される付勢部材と、を備えた構成としてもよい。
この場合、ロッドおよび付勢部材を用いて予圧手段を実現することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、２つのローラの同軸度や真円度が厳格に要求されなくても、ローラとステータとの複数の当接箇所において加圧接触による荷重を均等に作用させることが可能な振動アクチュエータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る振動アクチュエータの斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る振動アクチュエータの縦断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線矢視図である。
【図４】振動アクチュエータの作用を説明する要部断面図である。
【図５】振動アクチュエータの作用を説明する要部断面図である。
【図６】第２の実施形態に係る振動アクチュエータの要部正面の縦断面図である。
【図７】変形例に係る振動アクチュエータの要部正面の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る振動アクチュエータについて図面を参照して説明する。
図１に示す振動アクチュエータは、超音波振動を利用して回転体を回転させる超音波アクチュエータである。
本実施形態の振動アクチュエータはロボットハンドの指を構成する例である。
図１に示すように、振動アクチュエータは基部となる本体部１１を備えている。
図２に示すように、本体部１１は円筒体１２と、円筒体１２の端部に形成された軸部１３を備えている。
円筒体１２の内部には空間部１４が形成されており、軸部１３には空間部１４と連通する貫通孔１５が形成されている。
軸部１３の外周面における先端側には雄ねじ１６が形成されている。
【００１６】
本体部１１の円筒体１２は、振動手段としての圧電素子１７を支持している。
圧電素子１７は略円柱状の形態を呈しており中心に通孔１８を有する。
圧電素子１７の通孔１８に本体部１１の軸部１３が挿入されることにより、圧電素子１７は本体部１１に保持される。
圧電素子１７は、駆動回路（図示せず）に電気的に接続される有孔円盤状の圧電素子板（図示せず）を積層した構造を有している。
そして、圧電素子１７を構成する複数の圧電素子板は、駆動回路から交流電圧を印加されることにより超音波振動を発生する。
【００１７】
本体部１１の軸部１３には略円筒状のステータ１９が固定されている。
ステータ１９の中心には本体部１１の軸部１３に形成された雄ねじ１６に対応する雌ねじ２１を有するねじ孔２０が形成されている。
軸部１３がステータ１９のねじ孔２０に螺入されることにより、ステータ１９は本体部および圧電素子１７に対して固定される。
従って、圧電素子１７はステータ１９および本体部１１の円筒体１２に挟持される。
【００１８】
ステータ１９は、圧電素子１７と当接する端面２１と反対側の端面２２に、間隔を設けて突出して形成された一対のローラ受部２３を備えている。
ローラ受部２３は一対の円筒状のローラ３０を受承する部位であり、ローラ受部２３の先端側には断面円弧面２４が形成されている。
断面円弧面２４におけるローラ３０と接触する接触面２５はローラ３０の外周面に倣う接触部に相当する。
本実施形態では、２つのローラ３０を一対のローラ受部２３により接触支持するため、ローラ受部２３毎に２つの接触面２５が形成され、ステータ１９は４つの接触面２５を備える。
【００１９】
２つのローラ３０は互いに同一形状であり、ローラ３０には軸孔３１が形成されている
図３に示すように、ローラ３０の軸孔３１には連結軸４０が貫通しており、連結軸４０はローラ３０とそれぞれ固定されている。
図示はしないが、連結軸４０は止めねじやキー等を用いてローラ３０に固定される。
２つのローラ３０が連結軸４０により連結されるため、２つのローラ３０には共通の回転軸心Ｐが設定されている。
２つのローラ３０において互いに対向する内側のローラ端面３２は、回転軸心Ｐの方向（軸方向）の内側となる内側ローラ端をそれぞれ形成する。
２つのローラ３０において外側を臨むローラ端面３３は軸方向の外側となる外側ローラ端を形成する。
ローラ３０の外周面３４は、ローラ受部２３の断面円弧面２４の曲率と同じ曲率の面に形成されている。
【００２０】
ローラ３０には、ローラ３０の外周面３４からローラ３０の径方向へ延在する先端部材２９が固定されている。
先端部材２９はロボットハンドの指に相当し、ローラ３０の回転に応じて変位する。
【００２１】
連結軸４０における中間部には、軸受３６を介してロッド３５の一方の端部が連結されている。
ロッド３５は予圧手段の一部を構成する部材であり、ロッド３５は本体部１１の軸部１３の貫通孔１５に挿入されており、ロッド３５の他方の端部は円筒体１２の空間部１４においてばね受体３７と固定されている。
円筒体１２とばね受体３７との間には付勢部材としてのコイルばね３８が介在され、コイルばね３８の中心にはロッド３５が中心を挿通されている。
コイルばね３８は圧縮ばねであり、連結軸４０をステータ１９へ向かって付勢する付勢力をロッド３５に付与する。
コイルばね３８の付勢力により連結軸４０がステータ１９へ向かって付勢されることから、２つのローラ３０がステータ１９に対して加圧される。
ロッド３５、コイルばね３８およびばね受体３７は予圧手段を構成する要素である。
ここで、説明の便宜上、ロッド３５の軸心方向をＺ軸と規定し、Ｚ軸に対して垂直方向に向かうＸ軸とし、Ｚ軸およびＸ軸に対して垂直なＹ軸が設定されているものとする。
【００２２】
次に、本発明の特徴部分を備えた連結軸４０について説明する。
本実施形態の連結軸４０は炭素鋼により形成された高い剛性を有する金属製の軸体である。
連結軸４０の外周面には、ローラ３０に対応する一対の溝４１が形成されている。
溝４１は旋盤等の工作機械による切削加工により形成される。
溝４１は連結軸４０の外周面における周方向にわたって形成された環状溝であり、一対の溝側面と溝底面により形成され、径方向の一定の溝深さと軸方向への一定の溝幅を有している。
連結軸４０に溝４１が形成されることにより、連結軸４０は高い剛性を有する一方で曲げ応力に対して溝４１を中心に撓み易くなっている。
連結軸４０を撓み易くすることにより、各ローラ３０間の同軸度の誤差（各ローラ３０の回転軸心Ｐの位置ずれ）や、ローラ３０の真円度の誤差を吸収し易くする。
溝４１の溝深さは、連結軸４０が撓むときの溝４１付近の応力集中による金属疲労の影響を大きく受けない程度に設定されている。
【００２３】
溝４１の軸方向の溝幅は一対の溝側面により規定されるが、一方の溝側面は内側の溝縁である内側溝縁４２を構成し、他方の溝側面は外側の溝縁である外側溝縁４３を構成する。
本実施形態では、内側溝縁４２がローラ３０の内側ローラ端としてのローラ端面３２よりも内側に位置するように設定されている。
つまり、ローラ３０のローラ端面３２の軸方向における位置は、溝４１と重なる位置に設定されている。
このように、内側溝縁４２とローラ端面３２との軸方向における位置関係が設定されていることにより、連結軸４０が溝４１を中心に撓んでもローラ端面３２は連結軸４０と当接することがない。
【００２４】
一方、外側溝縁４３はローラ３０と重なるように軸孔３１を臨む位置になるように設定されている。
本実施形態では、軸孔３１における外側溝縁４３の位置はローラ３０の軸方向における中心に設定されている。
つまり、外側溝縁４３は、ローラ端面３２とローラ端面３３によって規定される軸方向におけるローラ３０の幅の中心に設定されている。
このため、ロッド３５により連結軸４０がステータ側へ付勢される状態では、連結軸４０からローラ３０へ作用する荷重は内側溝縁４２が位置するローラ３０の中心において最も大きく、ステータ１９の接触面２５にローラ３０からの荷重を均等に作用させ易くする。
【００２５】
次に、本実施形態の振動アクチュエータの作動について説明する。
駆動回路により交流電圧が圧電素子１７の各圧電素子板に印加されると、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。
圧電素子１７に対して位相を９０度シフトした交流電圧を印加することにより、圧電素子１７にＹ軸のたわみ振動とＺ軸方向の縦振動とを組み合わせた複合運動を発生させる。
超音波振動の複合振動がステータ１９に伝達され、ステータ１９における一対のローラ受部２３の接触面２５には、Ｙ軸−Ｚ軸平面におけるＸ軸周りの楕円運動（又は円運動）が発生する。
２つのローラ３０が接触面２５を通じて楕円運動（又は円運動）を受けることにより、２つのローラ３０は連結軸４０を中心にして回転される。
２つのローラ３０は互いに同時であって同一方向に回転され、ローラ３０に取り付けられた先端部材２９が傾動する。
２つのローラ３０の回転方向、回転速度およびトルクの制御は、印加する交流電圧や周波数等を制御することにより行うことが可能である。
【００２６】
ところで、２つのローラ３０は、予圧手段による連結軸４０のステータ１９側への付勢によりステータ１９に圧接された状態にある。
２つのローラ３０が高トルクの回転を図るためには、ステータ１９の接触面２５においてローラ３０の加圧接触による荷重がそれぞれ均等に作用することが必要となる。
２つのローラ３０が製作コストに適した通常の加工精度で製作され、各ローラ３０が通常の組付精度により振動アクチュエータに組みつけられた場合、２つのローラ３０の同軸度に誤差を生じてしまう場合がある。
また、２つのローラ３０が製作コストに適した通常の加工精度で製作された場合、４つの接触面２５においてローラ３０の加圧接触による荷重を均等に作用させるためには、ローラ３０の真円度が不十分となってしまう場合もある。
本実施形態の振動アクチュエータでは、２つのローラ３０の同軸度に誤差が生じてしまった場合やローラ３０の真円度が不十分となってしまった場合でも連結軸４０を撓ませることにより吸収する。
【００２７】
図４は、一方のローラ３０の回転軸心Ｐ１と他方のローラ３０（図４に図示されず）の回転軸心Ｐ２がＺ軸方向において平行に位置ずれして、２つのローラ３０の回転軸心Ｐ１、Ｐ２の同軸度に誤差が生じている場合である。
図４における回転軸心Ｐ１は、図示されている一方のローラ３０の回転軸心であり、回転軸心Ｐ２は図示されていない他方のローラ３０の回転軸心であり、いずれも連結軸４０が撓んでいない状態での回転軸心である。
図４では、連結軸４０に設けた溝４１を中心にして撓むことで、２つのローラ３０の回転軸心Ｐ１、Ｐ２の同軸度の誤差が吸収される。
連結軸４０における溝４１の部位は、溝４１のない部位と比較して撓みやすい。
図４では、撓んだ状態の連結軸４０を実線により示し、撓んでいない状態の連結軸４０を二点鎖線により示している。
なお、図４では、説明の便宜上、連結軸４０の撓みを誇張して図示しており、連結軸４０の実際の撓みは目視により確認不可能である。
【００２８】
連結軸４０の撓みにより２つのローラ３０の回転軸心Ｐ１、Ｐ２の同軸度の誤差が吸収されるため、ステータ１９の４つの接触面２５ではローラ３０とステータ１９との加圧接触による荷重が均等に作用する。
図４では、Ｚ軸方向において２つのローラ３０の回転軸心Ｐ１、Ｐ２が位置ずれしている場合であって、連結軸４０がＺ軸方向に撓むとしたが、連結軸４０の撓みはＺ軸方向に限定されない。
Ｚ軸−Ｘ軸平面における任意の方向への回転軸心Ｐ１、Ｐ２の位置ずれの場合にも、回転軸心Ｐ１、Ｐ２の位置ずれの方向に対応して連結軸４０が撓む。
連結軸４０の撓みにより連結軸４０の軸心は非直線状となるが、回転する連結軸４０としての機能は殆ど影響を受けることはない。
【００２９】
図５は、一方のローラ３０の真円度が十分でない場合に連結軸４０が撓むことにより、ローラ３０の真円度の誤差を吸収する例を示す。
図５では、一方のローラ３０の回転軸心Ｐ１が他方のローラ３０（図５に図示されず）の回転軸心Ｐ２が互いに不一致となるように連結軸４０が撓む。
図５では、撓んだ状態の連結軸４０を実線により示し、撓んでいない状態の連結軸４０を二点鎖線により示している。
なお、図５では、説明の便宜上、連結軸４０の撓みを誇張して図示しており、連結軸４０の実際の撓みは目視により確認不可能である。
【００３０】
図５では、連結軸４０に設けた溝４１を中心にして撓むことで、２つのローラ３０の回転軸心Ｐ１、Ｐ２が不一致となり、一方のローラ３０の真円度の誤差は吸収される。
このため、ステータ１９の４つの接触面２５ではローラ３０とステータ１９との加圧接触による荷重が均等に作用する。
連結軸４０の撓みにより連結軸４０の軸心は非直線状となるが、回転する連結軸４０としての機能は殆ど影響を受けることはない。
【００３１】
本実施形態の振動アクチュエータは、以下の作用効果を奏する。
（１）連結軸４０の外周面に溝４１に設けたことで、ローラ３０の同軸度や真円度が厳格に設定されていない場合であっても、予圧手段の付勢力を受ける連結軸４０はローラ３０の同軸度や真円度の誤差を吸収するように撓むことができる。連結軸４０が撓むことで、ローラ３０とステータ１９との複数の当接箇所において加圧接触による荷重を均等に作用させることができる。
（２）２つのローラ３０にそれぞれ対応するように連結軸４０に溝４１を形成することにより、連結軸４０の加工を少なくすることができる。連結軸４０の加工作業が少なくなることにより製作コストを抑制することができる。
（３）連結軸４０に形成した溝４１が環状溝であることから、連結軸４０は溝４１を中心として径方向へ撓むことができる。また、連結軸４０において溝４１を加工し易くなる。
【００３２】
（４）外側溝縁４３の軸方向の位置は、ローラ３０の軸方向の中心に設定されているから、連結軸４０に撓みが生じるときにローラ３０とステータ１９との接触部分に対する荷重の均一化をより図り易くすることができる。
（５）予圧手段は、連結軸４０と連結されるロッド３５と、連結軸４０をステータ１９に向かって付勢するようにロッド３５と接続されるコイルばね３８を備えているから、ロッド３５およびコイルばね３８を用いて予圧手段を実現することができる。
【００３３】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る振動アクチュエータについて説明する。
本実施形態の振動アクチュエータは、連結軸の構成が第１の実施形態と相違する。
本実施形態では、第１の実施形態と共通する構成については、第１の実施形態の説明を援用して説明を省略するほか、同じ符号を用いる。
【００３４】
図６に示すように、２つのローラ３０の軸孔３１には連結軸５０が貫通しており、連結軸５０はローラ３０とそれぞれ固定されている。
２のローラ３０が連結軸５０により連結されるため、２つのローラ３０には共通の回転軸心Ｐが設定されている。
図示されないが、ローラ３０には、ローラ３０の外周面３４からローラ３０の径方向へ延在する先端部材２９が固定されている。
説明の便宜上、ロッド３５の軸心方向をＺ軸と規定し、Ｚ軸に対して垂直方向に向かうＸ軸とし、Ｚ軸およびＸ軸に対して垂直なＹ軸が設定されているものとする。
【００３５】
本実施形態の連結軸５０は炭素鋼により形成された高い剛性を有する金属製の軸体である。
連結軸５０の外周面には、ローラ３０に対応する溝５１が形成されている。
溝５１は外周面の周方向にわたって形成された環状溝であり、径方向の一定の溝深さと軸方向への一定の溝幅を有している。
連結軸５０に溝５１が形成されることにより、連結軸５０は高い剛性を有する一方で曲げ応力に対して溝を中心に撓み易くなっている。
連結軸５０を撓み易くすることにより、各ローラ３０間の同軸度の誤差（各ローラ３０の回転軸心Ｐの位置ずれ）や、ローラ３０の真円度の誤差を吸収し易くする。
溝５１の溝深さは、連結軸５０が撓むときの溝５１付近の応力集中による金属疲労の影響を大きく受けない程度に設定されている。
【００３６】
溝５１の軸方向の溝幅は、一対の外側の溝縁としての溝縁５２により規定される。
本実施形態では、溝縁５２はローラ３０と重なるように軸孔３１を臨む位置になるように設定されている。
そして、軸孔３１における溝縁５２の位置はローラ３０の軸方向における中心に設定されている。
従って、本実施形態の溝５１は、第１の実施形態の溝４１と比較すると溝幅が十分に大きい溝である。
ロッド３５により連結軸５０がステータ１９側へ付勢される状態では、連結軸５０からローラ３０へ作用する荷重は溝縁５２が位置するローラ３０の中心において最も大きく、ステータ１９の接触面２５にローラ３０からの荷重を均等に作用させ易くする。
なお、本実施形態では、ロッド３５に備えられた軸受５３はすべり軸受である。
【００３７】
一対の溝縁５２の間は、溝５１が形成されているため、ローラ３０の内側ローラ端としてのローラ端面３２の軸方向において溝５１と重なる。
このように、溝５１が形成されていることにより、連結軸５０が溝５１を中心に撓んでもローラ端面３２は連結軸５０と当接することがない。
本実施形態の振動アクチュエータによれば、第１の実施形態と同等の作用効果を奏する。
【００３８】
（変形例）
次に、第１の実施形態の変形例に係る振動アクチュエータについて説明する。
図７に示すように、変形例に係る振動アクチュータの連結軸６０の外周面には、複数の溝６１が形成されている。
溝６１は連結軸６０の外周面の径方向にわたって形成された環状溝ではなく、連結軸６０の周方向において溝端部を有する溝である。
この変形例では、各ローラ３０に対応して連結軸６０の軸方向における位置を変えて、２本の溝６１が形成されている。
一方のローラ３０に対応する２つの溝６１のうち、外側の溝６１（６１Ａ）はローラ３０の軸孔３１と重なる位置に設定され、残りの内側の溝６１（６１Ｂ）はローラ３０とロッド３５との間に位置する。
溝６１Ａ、６１Ｂは、連結軸６０においてそれぞれの溝端部の周方向の位置が互いに異なるように形成されている。
溝６１Ａの内側溝縁６２Ａおよび外側溝縁６３Ａは溝幅を規定するが、外側溝縁６３Ａの軸方向の位置は、ローラ端面３２より外側に設定されている。
従って、ローラ端面３２の軸方向の位置が溝６１Ａとそれぞれ重なる位置に設定されている。
【００３９】
変形例では、連結軸に溝６１Ａ、６１Ｂが形成されているので、連結軸６０は溝６１Ａ、６１Ｂにおいて撓み易い。
従って、第１の実施形態と同様に、ローラ３０の同軸度や真円度が厳格に設定されていない場合であっても、予圧手段の付勢力を受ける連結軸６０はローラ３０の同軸度や真円度の誤差を吸収するように撓むことができる。
【００４０】
なお、上記の実施形態は、本発明の一実施形態を示すものであり、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、下記のように発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。
【００４１】
○  上記の実施形態では、ローラに先端部部材を設けたロボットハンドを振動アクチュエータとして例示したが、振動アクチュエータはロボットハンドに限定されない。例えば、連結軸を外側のローラ端から外側に延長させ、この連結軸の延長部分から回転出力を得る構成の振動アクチュエータであってもよい。
○  上記の実施形態では、２つのローラを備える振動アクチュエータとしたが、ステータと圧接する２つのローラと他にローラを増設してもよく、増設するローラは偶数個とすればよい。例えば、２つローラの外側にさらにローラをそれぞれ設けて４つのローラを備えた振動アクチュエータとしてもよい。
○  上記の実施形態では、予圧手段としてロッドとコイルばねを用いたが、予圧手段の構成は、連結軸をステータ側へ付勢することができる構成であれば特に限定されない。例えば、押圧部材により連結軸をステータ側へ押圧する構成であってもよい。
○  上記の実施形態では、連結軸の外周面において軸方向に対して直角方向に形成した溝と形成するとしたが、連結軸の軸心方向に傾斜する傾斜溝としてもよい。この場合、一方のローラに対応する傾斜溝と他方のローラに対応する傾斜溝が連結軸の中心に線対称となるように形成すればよい。さらに、各ローラに対応する複数の傾斜溝を互いに平行になるように設けてもよい。
○  上記の実施形態では、溝は連結軸の軸心と平行な底面と底面と直角で溝縁を構成する側面により形成されたが、溝は断面半円弧状の丸溝や、断面Ｖ字状のＶ溝でもよく、溝の断面形状は特に限定されない。また、連結軸が撓むときに、ローラの内側ローラ端が連結軸と接触しないように連結軸とローラとの位置関係が設定されていればよい。
○  第１の実施形態では、ローラに対応する数の溝を連結軸に形成したが、ローラに対応する以上に溝を増やしてもよい。また、溝幅や溝深さは連結軸の材料やローラの製作精度など各種条件に基づき設定される。
【符号の説明】
【００４２】
１１  本体部
１２  円筒体
１３  軸部
１７  圧電素子
１８  通孔
１９  ステータ
２３  ローラ受部
２４  断面円弧面
２５  接触面
２９  先端部材
３０  ローラ
３１  軸孔
３２  ローラ端面（内側ローラ端）
３３  ローラ端面（外側ローラ端）
３４  外周面
３５  ロッド
３６、５３  軸受
３８  コイルばね
４０、５０、６０  連結軸
４１、５１、６１  溝
４２  内側溝縁
４３、５２  外側溝縁
５０  連結軸
５１  溝
５２  外側溝縁
５３  軸受
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２  回転軸心
【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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【図６】
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【図７】
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