(57)【要約】【課題】駆動部材の先端の損傷によって機能低下することがない駆動装置を提供する。【解決手段】電気機械変換素子３と、電気機械変換素子３に一端が固定された駆動部材４と、駆動部材４に摩擦係合する移動体５とを有する駆動装置１において、駆動部材４を、等断面の軸部６と、電気機械変換素子４と反対側に設けた軸部６より断面積が大きい拡張部７とを備えるものとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機械変換素子と、電気機械変換素子に一端が固定された駆動部材と、駆動部材に摩擦係合する移動体とを有し、
前記駆動部材は、等断面の軸部と、前記電気機械変換素子と反対側に設けた前記軸部より断面積が大きい拡張部とを備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記移動体は、前記軸部との間に隙間を空けて、前記拡張部に向かって突出した当接部を備えることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記拡張部は、前記軸部の先端に被せたキャップであることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記キャップの内周と前記軸部の外周との間に隙間を設け、
前記軸部の先端と前記キャップの奥壁との間に塗布した接着剤を前記キャップの内周と前記軸部の外周との間の隙間にはみ出させたことを特徴とする請求項３に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記拡張部は、前記軸部の先端に嵌合したスリーブであることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記スリーブは、前記軸部と部分的に嵌合し、前記軸部の端面および前記スリーブの内壁の前記軸部と嵌合していない部分とに接着剤を盛り付けたことを特徴とする請求項５に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記拡張部は、前記軸部の先端に液体樹脂に付着させ、前記液体樹脂を硬化させて形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記拡張部は、前記軸部の先端を溶融して形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置、特に電気機械変換素子の伸縮により移動体を摩擦駆動する駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機械変換素子の非対称な伸縮によって軸状の駆動部材を方向によって異なる速度で振動させ、駆動部材に摩擦係合する移動体をすべり変位させる駆動装置では、駆動部材を軸方向に延伸する繊維によって強化したプラスチックで形成する場合がある。このような駆動装置において、駆動部材の先端が周囲の部材と接触するなどして、損傷を受ける場合がある。繊維強化樹脂からなる駆動部材は、繊維に沿って剥がれ（ささくれ）たり、割れが生じたりしやすく、移動体の移動が不安定になったり、移動体の可動範囲を狭めてしまうことがあった。
【特許文献１】特開２００２−１４２４７０号公報
【特許文献２】特開２００２−３００７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで、前記問題点に鑑みて、本発明は、駆動部材の先端の損傷によって機能低下することがない駆動装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するために、本発明による駆動装置は、電気機械変換素子と、電気機械変換素子に一端が固定された駆動部材と、駆動部材に摩擦係合する移動体とを有し、前記駆動部材は、等断面の軸部と、前記電気機械変換素子と反対側に設けた前記軸部より断面積が大きい拡張部とを備えるものとする。
【０００５】
この構成によれば、拡張部の表面に剥がれや割れが生じても、移動体との摩擦係合に係る軸部より外側にあるため、剥がれや割れが軸部に伝播しない。これによって、移動体の駆動速度が低下したり、可動範囲が狭くなることがない。
【０００６】
また、本発明の駆動装置において、前記移動体は、前記軸部との間に隙間を空けて、前記拡張部に向かって突出した当接部を備えてもよい。
【０００７】
この構成によれば、突設部が拡張部に当接して移動体の可動範囲を規制するので、移動体の軸部に対する摩擦係合に係る部分が、拡張部に直接当接しない。このため、軸部と拡張部との境界において、軸部からの断面積の増加が小さい部分があっても、そこに移動部材が噛み合って移動不能になったり、移動が遅れる不具合が発生しない。
【０００８】
また、本発明の駆動装置において、前記拡張部は、前記軸部の先端に被せたキャップであってもよい。
【０００９】
この構成によれば、拡張部の外周の損傷が軸部に伝播しないだけでなく、キャップで軸部の先端を覆うことで、軸部の端面の損傷を防止できる。
【００１０】
また、本発明の駆動装置において、前記キャップの内周と前記軸部の外周との間に隙間を設け、前記軸部の先端と前記キャップの奥壁との間に塗布した接着剤を前記キャップの内周と前記軸部の外周との間の隙間にはみ出させてもよい。
【００１１】
この構成によれば、軸部とキャップとの接着面積を大きくして堅固に固定できるだけでなく、軸部の端面からはみ出した接着剤が移動体の可動範囲の軸部の側面に這い出さないようにできるので、接着剤が移動体の動作を阻害しない。
【００１２】
また、本発明の駆動装置において、前記拡張部は、前記軸部の先端に嵌合したスリーブであってもよい。
【００１３】
この構成によっても、拡張部の外周の損傷が軸部に伝播しないようにできる。
【００１４】
また、本発明の駆動装置において、前記スリーブは、前記軸部と部分的に嵌合し、前記軸部の端面および前記スリーブの内壁の前記軸部と嵌合していない部分に接着剤を盛り付けてもよい。
【００１５】
この構成によれば、スリーブの内部に接着剤を盛り付けることで、移動体と係合する軸部に接着剤が付着する危険がなく、軸部とスリーブとの接合を確実にできる。
【００１６】
また、本発明の駆動装置において、前記拡張部は、前記軸部の先端に液体樹脂に付着させ、前記液体樹脂を硬化させて形成してもよく、前記軸部の先端を溶融して形成してもよい。
【００１７】
この構成によれば、微細な部材を製作することなく、小さな駆動部材に拡張部を形成できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、移動体が摩擦係合する駆動部材の先端に断面積が大きい拡張部を設けたので、駆動部材の先端の損傷が、移動体が摩擦係合する範囲に伝播せず、移動体の動作不良を発生させない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
これより、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に、本発明の第１実施形態の駆動装置１を示す。駆動装置１は、一端が錘２に固定され、印加された電圧に応じて伸縮する圧電素子（電気機械変換素子）３と、圧電素子３の他端に一端が固定され、圧電素子３の伸縮方向に延伸する駆動部材４と、駆動部材４に摩擦係合する移動体５とを有する。
【００２０】
駆動部材４は、断面が一定の方形を呈する角柱状の軸部６と、圧電素子３と反対側の端部に設けた軸部６より断面積が大きい拡張部７とからなる。本実施形態では、駆動部材４は、カーボンファイバを一定の方向に隙間なく並べて樹脂で固めた厚みが拡張部７に等しい母材の表面を削り取り、軸部６の厚みを形成した後、カーボンファイバの方向に沿ってダイサによって切り出してなる。
【００２１】
移動体５は、駆動部材４の軸部６に嵌装され、軸部６に内壁の１面を押圧するばね部材８を有し、軸部６との摩擦力によって、軸部６に係合している。
【００２２】
駆動装置１において、圧電素子３が緩慢に伸縮すると駆動部材４が緩慢に移動し、移動体５は、駆動部材４に摩擦係合したまま駆動部材４と共に移動する。しかしながら、圧電素子３が急峻に伸縮すると駆動部材４が急峻に移動し、移動体５は、自身の慣性力によってその場に留まろうとして、駆動部材４に対してすべり変位する。移動体５は、駆動部材４の軸部６上で、一端が圧電素子３に当接する位置から、他端が拡張部７に当接する位置までの間を可動範囲とする。
【００２３】
駆動部材４の拡張部７は、圧電素子３の伸縮によって軸方向に移動する必要があるので、筐体などに固定することができない。駆動装置１を機器に組み込んだ状態では、何らかの原因で、駆動装置１の周囲の部材等が拡張部７に干渉する場合がある。特に、拡張部７の外周部に外力が作用すると、拡張部７内のカーボンファイバに沿って剥離や割れを生じる可能性がある。これらの剥離や割れは、カーボンファイバに沿って進行・拡大しやすいが、拡張部７の外周に発生した剥離や割れは、カーボンファイバの延伸方向に軸部６が連続していないため、最悪でも、拡張部７の外周が部分的に欠落するに留まり、軸部６には伝播しない。このため、軸部６の移動体５との摩擦係合特性が変化せず、駆動速度の低下や動作不良を起こさない。
【００２４】
図２に、本発明の第２実施形態の駆動装置１ａを示す。以降の説明において、先に説明した構成要素には、同じ符号を付して説明を省略する。本実施形態の駆動部材４は、カーボンファイバを熱可塑性の樹脂で固めた母材から切り出した等断面の軸部６の一端を、加熱して押し潰すことによって、断面の大きな拡張部７を形成したものである。この実施形態では、拡張部７の形成時に、軸部６の移動体５が係合する範囲に膨らみなどの変形ができないようにする必要がある。
【００２５】
図３は、本発明の第３実施形態の駆動装置１ｂを示す。本実施形態では、駆動部材４の拡張部７は、樹脂または金属で形成した部材からなり、接着剤９で軸部６の端面に接着されている。この実施形態では、接着剤９が接合面からはみ出すと、移動体５が乗り上げて動作不良を起こす畏れがあるので、接着剤９が接合面からはみ出さないようにすべきである。
【００２６】
図４は、本発明の第４実施形態の駆動装置１ｃを示す。本実施形態では、駆動部材４の拡張部は、軸部６の先端に被せたキャップ７ａである。キャップ７ａは軸部６の端面に接着剤９で接着される奥壁１１と軸部６の端部の外周を覆う側壁１２とからなり、軸部６の外周と側壁１２との間には隙間が設けられ、軸部６の端面と奥壁１１との接合面からはみ出した接着剤９が、軸部６の端部の外周を取り囲むように、軸部６と側壁１２との隙間に溢れだしている。
【００２７】
本実施形態では、接合面からはみ出した接着剤９が軸部６と側壁１２との隙間に留まり、軸部６の移動体５が係合する範囲に出てこない。このため、接着剤９の塗布量のバラツキの許容範囲が広く、接合面全体を接着するので接合強度が高い。また。軸部６の端部を接着剤９で取り囲むことで、軸部６の先端の割れを防止することができる。
【００２８】
図５は、本発明の第５実施形態の駆動装置１ｄを示す。本実施形態では、駆動部材４の拡張部は、軸部６の先端に嵌合するスリーブ７ｂである。スリーブ７ｂは、軸部６を貫通させず、軸部６の先端がスリーブ７ｂの内部に留まるように部分的に嵌合し、軸部６の端面とスリーブ７ｂの内壁面とに接着剤９が盛り付けられている。
【００２９】
本実施形態では、軸部６の移動体５が係合する側と反対側から接着剤９を塗布するので、誤って軸部６の移動体５が係合する範囲に接着剤９を付着させる危険性が低い。
【００３０】
図６は、本発明の第６実施形態の駆動装置１ｅを示す。本実施形態では、駆動部材４の拡張部７ｃは、液体樹脂を軸部６の先端に付着させ、付着した液体樹脂を硬化させて形成したものである。本実施形態では、拡張部７ｃの移動体５側の端部ができるだけ軸部６に垂直になるように盛り付けることが好ましい。このため、液体樹脂を高粘度にして拡張部７ｃが上になるように保持して硬化させたり、小さい駆動部材４では液体樹脂の表面張力によって球形にすることが好ましい。
【００３１】
図７は、本発明の第７実施形態の駆動装置１ｆを示す。本実施形態においても、駆動部材４の拡張部７ｃは、軸部６の先端に液体樹脂を硬化させて形成したものであるが、使用した液体樹脂が低粘度のものであり、モールドに流し込んだ樹脂に軸部６の先端を浸漬した状態で樹脂を硬化させて成型してある。
【００３２】
図８は、本発明の第８実施形態の駆動装置１ｇを示す。本実施形態の駆動部材４は、第１実施形態と同様に、母材の表面を削りとることで、拡張部７より断面積が小さい軸部６を形成しているが、軸部６と拡張部７との境界に、加工しやすいようにＲが付けてある。また、移動体５には、移動体５から拡張部７に向かって、軸部６との間にＲ加工の半径より大きな隙間を空けて延伸する突起状の当接部５ａが複数設けられている。当接部５ａは、移動体５が駆動部材４のＲに達する前に、拡張部７に当接して移動体５の移動を制限するので移動体５がＲに乗り上げて動作不良を起こすことを防止できる。また、当接部５ａは、軸部６を囲むリング状に形成してもよい。
【００３３】
図９は、本発明の第９実施形態の駆動装置１ｈを示す。本実施形態は、第３実施形態と同様に、軸部６の端面に拡張部７を接着剤９によって接着しているが、第８実施形態と同様に、移動体５に当接部５ａを設けることで、接着剤９が接合面からはみ出すことを可能にしている。
【００３４】
以上の実施形態において説明した拡張部７は、断面を軸部６より拡大するものであればよく、図１０から１２に例示するように、方形、円柱型、半球状など、様々な形状のものが可能である。また、拡張部７の断面形状は、軸部６の断面形状を全方向に拡大するものであることが好ましいが、例えば上下方向にのみ断面形状を拡大するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態の駆動装置の断面図。
【図２】本発明の第２実施形態の駆動装置の断面図。
【図３】本発明の第３実施形態の駆動装置の断面図。
【図４】本発明の第４実施形態の駆動装置の断面図。
【図５】本発明の第５実施形態の駆動装置の断面図。
【図６】本発明の第６実施形態の駆動装置の断面図。
【図７】本発明の第７実施形態の駆動装置の断面図。
【図８】本発明の第８実施形態の駆動装置の断面図。
【図９】本発明の第９実施形態の駆動装置の断面図。
【図１０】本発明の駆動装置の拡張部の形状を例示する斜視図。
【図１１】本発明の駆動装置の拡張部の形状を例示する斜視図。
【図１２】本発明の駆動装置の拡張部の形状を例示する斜視図。
【符号の説明】
【００３６】
１，１ａ〜１ｈ…駆動装置
２…錘
３…圧電素子（電気機械変換素子）
４…駆動部材
５…移動体
５ａ…当接部
６…軸部
７…拡張部
７ａ…キャップ（拡張部）
７ｂ…スリーブ（拡張部）
７ｃ…拡張部
８…ばね部材
９…接着剤
【図１】
2009131134.tif 000003
【図２】
2009131134.tif 000004
【図３】
2009131134.tif 000005
【図４】
2009131134.tif 000006
【図５】
2009131134.tif 000007
【図６】
2009131134.tif 000008
【図７】
2009131134.tif 000009
【図８】
2009131134.tif 000010
【図９】
2009131134.tif 000011
【図１０】
2009131134.tif 000012
【図１１】
2009131134.tif 000013
【図１２】
2009131134.tif 000014