(57)【要約】【課題】振動部材を正確に保持できる小型化に適した駆動装置を提供する。【解決手段】駆動装置１は。電圧が印加されると伸縮する電気機械変換素子４と、電気機械変換素子４の伸縮方向に延伸し、電気機械変換素子４に一端が固定され、電気機械変換素子４の伸縮によって往復変位する振動部材５と、振動部材５に摩擦係合する摩擦係合部材６と、振動部材５から振動部材５の変位方向に直角な方向に延伸する支持部材７と、支持部材７の振動部材５から離れた部分を保持するベース部材２とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧が印加されると伸縮する電気機械変換素子と、
前記電気機械変換素子の伸縮方向に延伸し、前記電気機械変換素子に一端が固定され、前記電気機械変換素子の伸縮によって往復変位する振動部材と、
前記振動部材に摩擦係合する摩擦係合部材と、
前記振動部材から該振動部材の変位方向に直角な方向に延伸する支持部材と、
前記支持部材の前記振動部材から離れた部分を保持するベース部材とを有することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記支持部材は、前記振動部材の前記電気機械変換素子と反対側の端部から延伸す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】
前記支持部材は、前記電気機械変換素子と前記振動部材との間に介設されてい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】
前記支持部材は、前記振動部材の変位方向に薄い金属板であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項５】
前記支持部材は、前記振動部材に接着されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の駆動装置。
【請求項６】
前記支持部材は、前記振動部材の端面に接着されていることを特徴とする請求項５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、より詳しくは、非対称な振動によって摩擦係合部材をすべり変位させる駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸状の振動部材を非対称に振動させ、振動部材に摩擦係合する摩擦係合部材をすべり変位させる振動型の駆動装置が公知である。振動型の駆動装置において、駆動精度を確保するためには、振動部材を振動方向に正確に保持する必要がある。
【０００３】
特許文献１の駆動装置では、振動部材がフレームの壁に設けた貫通孔に挿通され、貫通孔の中で摺動するようになっている。この構成では、組み立て性などを考慮すると、貫通孔を振動部材よりある程度大きくする必要があり、振動部材を精度よく保持することができなかった。
【０００４】
そこで、特許文献２の駆動装置では、振動部材を板ばねによって固定枠に形成した溝の内部に押圧し、振動部材を溝に沿って振動させるようにしている。しかしながら、小型の駆動装置においては、振動部材を溝に押圧する微細なばねを精度よく形成するのが困難である。
【特許文献１】特開平７−２７４５４３号公報
【特許文献２】特開平２００７−２７４７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記問題点に鑑みて、本発明は、振動部材を正確に保持できる小型化に適した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】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明による駆動装置は、電圧が印加されると伸縮する電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子の伸縮方向に延伸し、前記電気機械変換素子に一端が固定され、前記電気機械変換素子の伸縮によって往復変位する振動部材と、前記振動部材に摩擦係合する摩擦係合部材と、前記振動部材から該振動部材の変位方向に延伸する支持部材と、前記支持部材の前記振動部材から離れた部分を保持するベース部材とを有するものとする。
【０００７】
この構成によれば、振動部材を支持部材によって支持し、支持部材の弾性変形の範囲内で振動部材を振動可能とする。支持部材は振動部材に固定または一体成形されるので、振動部材を精度よく保持できる。また、この構成では、ばねのような押圧機構が必要ないので、小型化が容易である。さらに、振動部材が他の構成要素に対して摺動しないので、摩擦状態の変化による性能変化がない。
【０００８】
また、本発明の駆動装置において、前記支持部材は、前記振動部材の前記電気機械変換素子と反対側の端部から延伸してもよい。
【０００９】
この構成によれば、電気機械変換素子と干渉しないので、支持部材を振動部材に固定しやすい。
【００１０】
また、本発明の駆動装置において、前記支持部材は、前記電気機械変換素子と前記振動部材との間に介設されてもよい。
【００１１】
この構成によれば、電気機械変換素子と振動部材との間挟み込むので組み立てが容易であり、確実な固定ができる。
【００１２】
また、本発明の駆動装置において、前記支持部材は、前記振動部材の変位方向に薄い金属板であってもよい。
【００１３】
この構成によれば、剛性がある薄い金属板を振動部材の端面に固定することで、精度よく振動部材を保持し、振動部材の効果的な振動を可能にできる。
【００１４】
また、本発明の駆動装置において、前記支持部材は、前記振動部材に接着されてもよい。
【００１５】
この構成によれば、振動部材の加工精度を損なわない。
【００１６】
また、本発明の駆動装置において、前記支持部材は、前記振動部材の端面に接着されてもよい。
【００１７】
この構成によれば、支持部材の接着が容易であり、十分な接着強度と組み立て精度を確保できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、振動部材を変位方向に直交する方向に延伸する保持部材で保持し、保持部材の弾性変形によって振動部材の変位（振動）を可能にする。このため、振動部材を保持する構造が簡単でありながら精度が高く、小型化が容易である。
【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は、本発明の駆動装置１の構成を示す。駆動装置１は、上方に開放した細長いコの字型のベース部材２と、ベース部材２の下辺の上に固定された錘３と、錘３の上に固定された圧電素子（電気機械変換素子）４と、圧電素子４の上に直立して固定された円柱状の振動部材５と、振動部材５に摩擦力によって係合する摩擦係合部材６と、振動部材５の上端に固定され、振動部材５から両側に、振動部材の軸方向と直角方向に延伸し、先端部がベース部材２の両開放端の上にそれぞれ固定された、例えば厚さ０．１ｍｍ程度の帯状のステンレス板からなる支持部材７とを有する。これらの構成要素は、摩擦係合部材６を除いて、互いに接着剤で固定されている。
【００２０】
圧電素子４は、周期的な駆動電圧が印加されて上下方向に伸縮し、振動部材５を軸方向に往復移動（変位）させる。摩擦係合部材６は、振動部材５が緩慢に移動するときは、振動部材５と共に移動するが、振動部材５が急峻に移動するときは、慣性力によって振動部材５に対してすべり変位する。支持部材７は、振動部材５の先端の位置を定めるが、二点鎖線で示すように、上下に撓んで、振動部材５の先端の上下の変位を許す。
【００２１】
支持部材７は、振動部材５の変位方向（圧電素子４の伸縮方向）に直角な方向に対称に延伸し、両端がベース部材２に固定されている。このため、支持部材７は、両側の張力の均衡を維持するために、振動部材５の先端を保持する中央部の水平方向の位置を変化させず、振動部材５の上端を上下方向にのみ変位させ得るように弾性変形し、振動部材５の傾きを防止する。なお、支持部材７の弾性変形を可能にするため、支持部材７は、振動部材５からある程度離れた位置で、ベース部材２に保持される必要がある。
【００２２】
以上のように、駆動装置１は、振動部材５の一端が錘３および圧電素子４を介して、他端が支持部材７を介して、それぞれ、ベース部２に保持されている。このため、振動部材５が傾くことがないので、圧電素子４の伸縮による振動による摩擦係合部材６のすべり変位の再現性が高く、駆動精度が高い。また、振動部材５を接着剤で固定した板状の支持部材７で保持するので、保持構造が簡単であり、容易に小型化することができる。
【００２３】
図２に、本発明の第２実施形態の駆動装置１ａの構成を示す。以降の説明では、先に説明したものと同じ構成要素には同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
【００２４】
駆動装置１ａにおいて、ベース部材２ａは、圧電素子４および振動部材７と平行に延伸し、振動部材７と直交する２つの壁部８，９を有する。壁部８，９には、振動部材５を受け入れるＶ溝８ａ，９ａが形成されている。なお、図では、簡略化のため、摩擦係合部材６を省略している。
【００２５】
この駆動装置１ａは、振動部材５をＶ溝８ａ，９ａに押圧しながら、壁部９の上に盛り付けた接着剤１０によって、支持部材７を固定する。これによって、振動部材５の変位方向を、Ｖ溝８ａ，９ａに摺動するように正確に定めることができる。なお、駆動装置１ａでは、錘３は固定されていない。
【００２６】
この駆動装置１ａでは、支持部材７を固定する際、接着剤１０の厚みを残すようにすることで、支持部材７と壁部９との間に隙間を残し、支持部材７が弾性変形する空間を確保する。もちろん、接着剤１０を盛り付ける替わりに、壁部９に凸部を設けたり、スペーサを挟み込んだりしてもよい。
【００２７】
図３に、本発明の第３実施形態の駆動装置１ｂの構成を示す。本実施形態においても、摩擦係合部材６は省略されている。
【００２８】
本実施形態の駆動装置１ｂは、圧電素子４と振動部材５との間に挟み込まれた支持部材１１と、振動部材５の先端に接着された支持部材１２とを有している。支持部材１１，１２は、それぞれ、振動部材５の端面から、振動部材５の変位方向に直角な１方向にのみ、互いに平行に延伸しており、先端が直角に折り曲げられてベース部材２ｂに貼着される。
【００２９】
本実施形態では、支持部材１１，１２によって、振動部材５を両端で保持するので、振動部材５の保持強度が高い。また、支持部材１１，１２は、片持ちであるので、弾性変形しやすく、駆動装置１ｂの駆動ロスを小さくできる。
【００３０】
なお、圧電素子４と振動部材５との間に支持部材１１を挟み込む場合、支持部材１１の厚み方向の弾性が駆動装置の駆動特性に影響を及ぼすので、支持部材１１は、薄くて弾性率の低い金属製とすることが好ましい。
【００３１】
また、本発明では、図４乃至図６に特徴部分を示す第４乃至第６実施形態のように、針金状の支持部材１３を使用してもよい。また、支持部材１３は、振動部材５の端面に設けた溝１４に嵌合させても、振動部材５に形成した支持孔１５に挿入してもよい。
【００３２】
また、図７に示す本発明の第７実施形態のように、振動部材１６と、支持部材１７，１８と、ベース部材１９とを一体に成型してもよい。本実施形態では、四角柱状の振動部材１６と、振動部材１６の両端からそれぞれ延伸する支持部材１７，１８と、支持部材１７，１８の先端に接続されたベース部材１９とを一体に樹脂成型している。支持部材１７，１８には、振動部材１６の軸方向の変位を可能にする変形を容易にするために剛性を減じる穴１７ａ，１８ａが形成されている。
【００３３】
もちろん、ブロック状の材料を機械加工して、振動部材、支持部材およびベース部材を一体に削り出してもよい。また、振動部材と支持部材だけ、或いは、ベース部材と支持部材だけを一体に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態の駆動装置の正面図。
【図２】本発明の第２実施形態の駆動装置の分解斜視図。
【図３】本発明の第３実施形態の駆動装置の分解斜視図。
【図４】本発明の第４実施形態の駆動装置の部分斜視図。
【図５】本発明の第５実施形態の駆動装置の部分斜視図。
【図６】本発明の第６実施形態の駆動装置の部分斜視図。
【図７】本発明の第７実施形態の駆動装置の部分斜視図。
【符号の説明】
【００３５】
１…駆動装置
２…ベース部材
３…錘
４…圧電素子（電気機械変換素子）
５…振動部材
６…摩擦係合部材
７…支持部材
１１…支持部材
１２…支持部材
１３…支持部材
１６…振動部材
１７…支持部材
１８…支持部材
１９…ベース部材
【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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