JP2018196284A - Vibration type actuator and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振動型アクチュエータおよび電子機器に関し、特に、圧電素子を有する振動子に楕円運動を発生させて被駆動体を駆動する振動型アクチュエータに関する。 The present invention relates to a vibration type actuator and an electronic apparatus, and more particularly to a vibration type actuator that drives a driven body by generating an elliptical motion in a vibrator having a piezoelectric element.
一般に、振動型アクチュエータは無音動作および低速から高速までの駆動が可能であり、さらに、高トルク出力などの特徴を有している。このため、振動型アクチュエータは、例えば、デジタルカメラおよびレンズユニットの駆動源として用いられている。 In general, a vibration type actuator is capable of silent operation and driving from low speed to high speed, and further has characteristics such as high torque output. For this reason, the vibration type actuator is used as a drive source of a digital camera and a lens unit, for example.
このような振動型アクチュエータにおいて、回転軸を有する円環状の被駆動体と複数の振動子とを有し、振動子を被駆動体上に当該被駆動体に加圧された摩擦接触状態で所定の間隔をおいて配置するようにしたものがある(特許文献1参照)。 Such a vibration type actuator has an annular driven body having a rotation axis and a plurality of vibrators, and the vibrator is predetermined on the driven body in a frictional contact state in which the driven body is pressurized. There is one that is arranged with an interval of (see Patent Document 1).
特許文献1においては、摩擦接触状態で振動子に振動が励起されると、振動子には被駆動体と接している部分に楕円運動が生じて、被駆動体が回転軸を中心として回転駆動する。そして、振動子の被駆動体に対する付勢は板バネによって行われる。 In Patent Document 1, when vibration is excited in a vibrator in a frictional contact state, an elliptical motion occurs in a portion of the vibrator that is in contact with the driven body, and the driven body is driven to rotate about the rotation axis. To do. The urging of the vibrator with respect to the driven body is performed by a leaf spring.
ここで、従来の振動型アクチュエータについて概説する。 Here, a conventional vibration type actuator will be outlined.
図8は、従来の振動型アクチュエータの一例を説明するための図である。そして、図8(a)は断面図であり、図8(b)は動作を示す断面図である。 FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a conventional vibration actuator. FIG. 8A is a sectional view, and FIG. 8B is a sectional view showing the operation.
図8を参照して、図示の振動型アクチュエータは振動子21を有している。振動子21は2つの突起部23を備える振動板22と、当該振動板22に接着された電気−機械エネルギー変換素子である圧電素子24とを有している。
With reference to FIG. 8, the illustrated vibration type actuator has a
振動子21は小基台38によって支持され、当該小基台38には、丸穴部38−1および長穴部38−2が形成されている。そして、丸穴部38−1および長穴部38−2は下基台37に形成された軸部37−1および37−2に嵌合している。これによって、小基台38は下基台37に対して上下方向以外の方向への移動が禁止される。
The
下基台37はバネ(図示せず)によって上方に付勢されている。これによって、振動子21は押圧部材28および振動絶縁部材27を介して摩擦材5に対して所定の加圧力で付勢される。よって、振動子21に超音波振動が励起されると、2つの突起部23の先端に楕円運動が生じて、摩擦材5と振動子21との間において図中X方向の相対駆動力が作用する。
The
ところが、図8に示す振動型アクチュエータでは、振動子21の摩擦材5に対する付勢を妨げないようにするため、小基台38の上下方向へのスムーズな移動が必要となる。このため、丸穴部38−1と軸部37−1とには、僅かな、例えば、10μm程度の隙間を設ける必要がある。
However, in the vibration type actuator shown in FIG. 8, the
図8(b)に示すように、下基台37が図中実線矢印Aの方向に移動するためには、摩擦材5に実線矢印39の方向の力を与えなければならない。このため、振動子21の2つの突起部23−1および23−2には力40が反力として与えられることになる。
As shown in FIG. 8B, in order for the
当該力40によって、小基台38には丸穴部38−1付近を中心する回転モーメントが作用する。前述のように、丸穴部38−1と軸部37−1とには僅かな隙間が設けられているので、この隙間によって許容される範囲で小基台38には、実線矢印で示すように反時計回りの回転モーメントが作用して傾く。
Due to the
この結果、突起部23−1の摩擦材5に対する加圧力が高くなって、突起部23−2の摩擦材5に対する加圧力は小さくなる。このような事態となると、振動型アクチュエータにおける制御性能が低下し、さらには、一方の突起部の摩耗が進んで振動子21の寿命が短くなってしまう。
As a result, the pressing force of the protrusion 23-1 on the
そこで、本発明の目的は、制御性能の低下を低減し、かつ振動子の寿命の低下を低減する振動型アクチュエータおよび電子機器を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vibration type actuator and an electronic device that can reduce the deterioration of control performance and reduce the life of a vibrator.
上記の目的を達成するため、本発明による振動型アクチュエータは、電気−機械エネルギー変換素子を備え、当該電気−機械エネルギー変換素子に印加される交流電圧に応じた振動を発生する振動子と、前記振動子に接触する摩擦材とを有し、前記振動子および前記摩擦材を相対的に移動させる振動型アクチュエータであって、前記振動子と前記摩擦材とが接触する接触面の外側において前記振動子を保持し、前記接触面に交差する方向に移動可能な第1の保持部材を有し、前記第1の保持部材は、第1の保持部および第2の保持部を有し、前記第1の保持部によって相対的な移動方向において前記接触面の外側の一箇所を保持し、前記第2の保持部によって相対的な移動方向において前記接触面の外側の他の箇所を保持することを特徴とする。 To achieve the above object, a vibration type actuator according to the present invention includes an electro-mechanical energy conversion element, and generates a vibration corresponding to an AC voltage applied to the electro-mechanical energy conversion element. A vibration type actuator that relatively moves the vibrator and the friction material, wherein the vibration is generated outside a contact surface where the vibrator and the friction material are in contact with each other. A first holding member that holds the child and is movable in a direction intersecting the contact surface; the first holding member includes a first holding portion and a second holding portion; One holding portion holds one place outside the contact surface in the relative movement direction, and the second holding portion holds another place outside the contact surface in the relative movement direction. Features .
本発明によれば、振動子の傾きを低減できる結果、制御機能の低下を低減し、かつ振動子の寿命の低下を低減することができる。 According to the present invention, the tilt of the vibrator can be reduced. As a result, it is possible to reduce the deterioration of the control function and the life of the vibrator.
以下に、本発明の実施の形態による振動型アクチュエータの一例について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an example of a vibration type actuator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態による振動型アクチュエータの一例を説明するための図である。そして、図1(a)は電子機器の1つであるデジタルカメラに備えられたレンズ鏡筒を一部破断して示す側面図であり、図1(b)は図1(a)に示すリニア駆動ユニットを示す斜視図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a view for explaining an example of a vibration type actuator according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a side view showing a partially broken lens barrel provided in a digital camera, which is one of electronic devices, and FIG. 1B is a linear view shown in FIG. It is a perspective view which shows a drive unit.
図1(a)において、レンズ鏡筒60は振動型アクチュエータを有するリニア駆動ユニット70を有している。なお、図示の例では、説明の便宜上、外枠51、ズームズームレンズ52、ズームレンズホルダ53、およびガイド軸54以外の部材は省略されている。
In FIG. 1A, the
レンズ鏡筒60は、外枠51を有しており、ズームレンズレンズホルダ53にはズームレンズ52が保持されている。ズームレンズホルダ53はガイド軸54に支持されている。ガイド軸54はレンズ鏡筒60の光軸55に沿って延在しズームレンズホルダ53を光軸55に沿って案内する。リニア駆動ユニット70はズームレンズホルダ53を光軸55に沿って駆動する。
The
リニア駆動ユニット70には、振動型アクチュエータが搭載された移動体ユニット56が光軸55に沿って移動可能に支持されている。ズームレンズホルダ53の最上部には円柱状の係合ピン57が配設され、この係合ピン57は移動体ユニット56に形成された穴に係合する。図示しない制御部の制御に応じて、移動体ユニット56が所定の距離を移動すると、ズームレンズホルダ53が所定の位置に到達する。
The
図2は、図1に示す移動体ユニットの構成を説明するための図である。そして、図2(a)は移動体ユニットの移動方向に直交する面におけるリニア駆動ユニットの断面図であり、図2(b)は移動体ユニットを示す斜視図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the mobile unit shown in FIG. 1. 2A is a cross-sectional view of the linear drive unit on a plane orthogonal to the moving direction of the moving body unit, and FIG. 2B is a perspective view showing the moving body unit.
図1および図2を参照して、リニア駆動ユニット70は、下プレート1および上プレート2を有している。下プレート1および上プレート2の各々は開口穴を有する矩形状のプレートである。そして、これら下プレート1および上プレート2は左ブロック3および右ブロック4によって連結されている。なお、これら下プレート1、上プレート2、左ブロック3、および右ブロック4によってリニア駆動ユニット70の筺体が構成される。
With reference to FIGS. 1 and 2, the
図示のように、細長いプレート状の摩擦材5がその両端で左ブロック3および右ブロック4にネジ止め固定される。丸棒状のガイド軸6がその両端で左ブロック3および右ブロック4に固定支持され、ガイド軸6によって移動体ユニット56がガイドされる。
As illustrated, an elongated plate-
移動体ユニット56は、下基台7、上基台9、2つの駆動ユニット20、および2本の引張バネ11を有している。下基台7には、ガイド軸6が嵌挿される丸穴が形成されるとともに、上基台9を回転可能に支持するための回転軸8が設けられている。上基台9には回転軸8が嵌挿される丸穴が形成され、上基台9は下基台7に対して回転軸8を中心に回転自在に支持される。
The moving
下基台7および上基台9には、それぞれ駆動ユニット20が設けられている。下基台7および上基台9の先端に備えられたフック形状部に引張バネ11を架けることによって、所定の加圧力で双方の駆動ユニット20が摩擦材5に付勢される。
Each of the
図3は、図2に示す下基台に設けられた駆動ユニットを分解して示す斜視図である。 3 is an exploded perspective view showing the drive unit provided on the lower base shown in FIG.
振動子21は、2つの突起部23を持つ振動板22を有しており、振動板22には、電気−機械エネルギー変換素子の1つである圧電素子24が接着されている。振動板22は鉄系の金属(例えば、SUS420J2)で構成されており、突起部23はプレス加工などによって振動板22に一体的に成型されている。
The
なお、図示の例では、突起部23を振動板22に一体加工するようにしたが、溶接などの手法を用いて突起部23を振動板22に取り付けるようにしてもよい。
In the illustrated example, the
振動子21は、互いに別部材であり分離して配置されている第1の小基台25および第2の小基台26に支持されている。第1の小基台25および第2の小基台26にはそれぞれ円柱状の位置決めピン25−1および26−1が形成されている。そして、位置決めピン25−1および26−1は振動板22の両端に形成された丸穴22−1および長丸穴22−2にそれぞれ係合して、接着又は溶着によって接合される。
The
第1の小基台25および第2の小基台26には、それぞれ丸穴と長丸穴が設けられている。これら丸穴および長丸穴には、下基台7に形成された円柱状の位置決めピン7−1および7−2と位置決めピン7−3および7−4が嵌挿されている。
The first
上述の構成によって、第1の小基台25および第2の小基台26は、基本的に上下方向にのみその移動が許される。
With the above configuration, the first
振動子21は、図2に示す引張バネ11の引張力を受けて上方に付勢された下基台7によって、押圧部材28およびフェルト状部材で構成された振動絶縁部材27を介して加圧力を受けて、摩擦材5に加圧接触する。振動絶縁部材27を介して振動子21に加圧力を加えることによって、振動子21の振動が加圧によって阻害されることなく摩擦材5に伝えられる。
The
図示の例では、振動絶縁部材7として、フェルトを用いていたが、合成皮革、ゴム、又はモルトプレーンなどの弾性部材を用いるようにしてもよい。振動絶縁部材27を押圧部材28に接着することによって、圧電素子24との接触位置を安定させることができる。振動絶縁部材27を圧電素子24に接着するようにしてもよい。
In the illustrated example, felt is used as the
なお、上基台9に設けられた駆動ユニット20は、下基台7に設けられた駆動ユニット20と上下対称であり、その構成は同様であるので、ここでは説明を省略する。
Note that the
図4は、図3に示す駆動ユニットに備えられた振動子(振動体)を模式化して示す斜視図である。 FIG. 4 is a perspective view schematically showing a vibrator (vibrating body) provided in the drive unit shown in FIG.
図4においては、振動子(振動体)、振動板、突起部、および圧電素子はそれぞれ参照番号301、304、306、および305で示されている。図示のように、突起部306が形成された面と対向する面において、振動板301には圧電素子305が接着されて、振動体301となる。そして、圧電素子305には交流電圧が印加される。
In FIG. 4, the vibrator (vibrating body), the diaphragm, the protrusion, and the piezoelectric element are denoted by
図5は、図4に示す振動体における曲げ振動モードの一例を説明するための図である。そして、図5(a)は第1の曲げ振動モード(Aモード)を示す図であり、図5(b)は第2の曲げ振動モード(Bモード)を示す図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a bending vibration mode in the vibrating body shown in FIG. FIG. 5A shows the first bending vibration mode (A mode), and FIG. 5B shows the second bending vibration mode (B mode).
図5(a)に示す第1の曲げ振動モードをAモードと呼ぶ。Aモードは、矩形の振動体301の長辺方向(X方向)における二次の屈曲運動であって、短辺方向(Y方向)に平行な3つの節を有している。
The first bending vibration mode shown in FIG. 5A is referred to as an A mode. The A mode is a secondary bending motion in the long side direction (X direction) of the
突起部306はAモードの振動において節となる位置の近傍に配置されており、Aモードの振動によってX方向(圧電素子305が接合された面と平行な方向)において往復運動を行う。
The
図5(b)に第2の曲げ振動モードをBモードと呼ぶ。Bモードは、矩形の振動体304の短辺方向(Y方向)における一次の屈曲振動であって、長辺方向(X方向)に平行な2つの節を有している。Aモードにおける節とBモードにおける節とは、XY平面内において直交する。
In FIG. 5B, the second bending vibration mode is called a B mode. The B mode is a primary bending vibration in the short side direction (Y direction) of the rectangular vibrating
突起部306はBモードの振動において腹となる位置の近傍に配置されており、Bモードの振動によってZ方向(圧電素子305が接合された面と垂直な方向)に往復運動を行う。
The
上述のAモードおよびBモードの振動を所定の位相差をもって発生させると、突起部306の先端は楕円運動を行い、X方向(圧電素子305が接合された面に平行な方向)に駆動力を与える。
When the above-described vibrations in the A mode and the B mode are generated with a predetermined phase difference, the tip of the
図6は、図2に示す駆動ユニットおよび摩擦材を詳細に説明するための図である。そして、図6(a)は構成を示す断面図であり、図6(b)は動作を示す断面図である。 FIG. 6 is a diagram for explaining the drive unit and the friction material shown in FIG. 2 in detail. FIG. 6A is a sectional view showing the configuration, and FIG. 6B is a sectional view showing the operation.
図示の例では、下基台(第2の保持部材)7に設けられた駆動ユニット20および摩擦材5の断面が示されている。前述のように第1の小基台25および第2の小基台26には、それぞれ接触面の外側において丸穴(係合部)25−2および26−2と長丸穴25−3および26−3が設けられている。
In the illustrated example, a cross section of the
下基台7に形成された円柱状の位置決めピン(係止部:ガイド部材)7−1および7−2と位置決めピン7−3および7−4がそれぞれ丸穴25−2および26−2と長丸穴25−3および26−3が嵌挿されている。
Columnar positioning pins (locking portions: guide members) 7-1 and 7-2 and positioning pins 7-3 and 7-4 formed on the
なお、第1の小基台25および第2の小基台26によって第1の保持部材が構成される。
The first
丸穴25−2および26−2と位置決めピン7−1および7−3とによって、第1の小基台25および第2の小基台26は、摩擦材5の振動子21と接触する面に平行な面内における位置が規制される。さらに、長丸穴25−3および26−3に円柱状の位置決めピン7−2および7−4が嵌挿されているので、第1の小基台25および第2の小基台26は摩擦材5の振動子21と接触する面に平行な面内における回転が規制される。
Due to the round holes 25-2 and 26-2 and the positioning pins 7-1 and 7-3, the first
上述の構成によって、第1の小基台(第1の保持部)25および第2の小基台(第2の保持部)26は、下基台7に対して上下方向以外の方向への移動が禁止されることになる。
With the above-described configuration, the first small base (first holding unit) 25 and the second small base (second holding unit) 26 are moved in directions other than the vertical direction with respect to the
ここでは、上下方向への移動を可能とするため、丸穴25−2および位置決めピン7−1、そして、丸穴26−2および位置決めピン7−3には僅かな隙間(所定の隙間)が設けられている。さらに、位置決めピン25−1および丸穴25−2の位置関係と位置決めピン26−1および丸穴26−2の位置関係とはほぼ同一となるように設定される。なお、位置関係が同一とは、双方の距離と方向とが一致することをいう。 Here, in order to enable movement in the vertical direction, there is a slight gap (predetermined gap) between the round hole 25-2 and the positioning pin 7-1, and the round hole 26-2 and the positioning pin 7-3. Is provided. Furthermore, the positional relationship between the positioning pin 25-1 and the round hole 25-2 and the positional relationship between the positioning pin 26-1 and the round hole 26-2 are set to be substantially the same. Note that the same positional relationship means that both distances and directions coincide.
図6(b)に示すように、下基台7が実線矢印Aの方向に移動するためには、摩擦材5に実線矢印39の方向の力を加える必要がある。このため、振動子21の2つの突起部23−1および23−2には実線矢印で示す力40が反力として作用する。この力40によって、第1の小基台25および第2の小基台26には、実線矢印で示すように丸穴部25−2および26−2付近を中心として反時計回りの回転モーメントが作用して傾く。
As shown in FIG. 6B, in order for the
一方、前述のように、第1の小基台25における位置決めピン25−1および丸穴25−2の位置関係と第2の小基台26における位置決めピン26−1および丸穴26−2との位置関係は略同一となるように設定されている。ここで、略同一とは、同一の場合の他、実質的に同一の場合を含む。
On the other hand, as described above, the positional relationship between the positioning pins 25-1 and the round holes 25-2 in the first
このため、振動子21と第1の小基台25、第2の小基台26、および下基台7とは、恰も平行リンクのような関係となる。よって、第1の小基台25および第2の小基台26は、略同一の方向(反時計回り)に、略同一の量だけ傾くことになる。
For this reason, the
但し、第1の小基台25における位置決めピン25−1から丸穴25−2までの距離と第2の小基台26における位置決めピン26−1から丸穴26−2までの距離とが略等しい(等しいか又は実質的に等しい)。従って、振動子21は僅かにX方向に移動するが傾くことはない。よって、制御性能が低下することもなく、さらには、双方の突起部における摩耗は均等に進むので寿命が低下することもない。
However, the distance from the positioning pin 25-1 to the round hole 25-2 in the first
ここで、位置決めピン25−1および丸穴25−2の位置関係と位置決めピン26−1および丸穴26−2の位置関係とが略同一であることについてさらに説明する。 Here, it will be further described that the positional relationship between the positioning pin 25-1 and the round hole 25-2 is substantially the same as the positional relationship between the positioning pin 26-1 and the round hole 26-2.
図6(a)を参照して、ここでは略同一とは、位置決めピン25−1の点Aに対する丸穴25−2の点CのX方向距離およびY方向距離が位置決めピン26−1の点Bに対する丸穴26−2の点DのX方向距離およびY方向距離に略一致することをいう。なお、略一致とは、一致するか又は実質的に一致することをいう。 Referring to FIG. 6A, here, “substantially the same” means that the X-direction distance and the Y-direction distance of the point C of the round hole 25-2 with respect to the point A of the positioning pin 25-1 are the points of the positioning pin 26-1. It means that it substantially matches the distance in the X direction and the distance in the Y direction of the point D of the round hole 26-2 with respect to B. Note that “substantially match” means matching or substantially matching.
なお、点Aは位置決めピン25−1の中心軸上の点であり、点Bは位置決めピン26−1の中心軸上の点である。また、点Cは丸穴25−2の中心軸上の点であり、点Dは丸穴26−2の中心軸上の点である。そして、これら点A〜Dはそれぞれ位置決めピンおよび丸穴の中心に位置する。 Point A is a point on the central axis of the positioning pin 25-1, and point B is a point on the central axis of the positioning pin 26-1. Point C is a point on the central axis of the round hole 25-2, and point D is a point on the central axis of the round hole 26-2. And these points A-D are located in the center of a positioning pin and a round hole, respectively.
上記のX方向距離およびY方向距離は一致することが最も好ましいが、前述のように、小基台を2つに分割して互いに別部材にすることによって、分割しない場合に比べて小基台の傾きによる影響が相殺される。よって、小基台を分割することだけによっても同様の効果が得られる。さらに、分割された2つの小基台が、略同一の方向(反時計回り)に傾くように構成するだけでも、同様の効果が得られる。このことは、後述する第2の実施形態でも同様である。 It is most preferable that the X-direction distance and the Y-direction distance are the same. The effect of the slope is offset. Therefore, the same effect can be obtained only by dividing the small base. Furthermore, the same effect can be obtained by simply configuring the two divided small bases to be inclined in substantially the same direction (counterclockwise). The same applies to the second embodiment described later.
なお、上述の例では、第1の小基台25および第2の小基台26が移動可能な方向を上下方向としたが、上下方向とは摩擦材5が振動子21の突起部23と接触する面に対して垂直な方向をいう。
In the above-described example, the direction in which the first
第1の小基台25および第2の小基台26が移動可能な方向は、直交する方向、すなわち上記の接触面と90度の角度をなす方向が最も好ましいが、これに限られない。例えば、70度以上90度未満の交差する方向であっても実用上支障はない。この場合、丸穴25−2および26−2と円柱状の位置決めピン7−1および7−3の角度も当該角度に設定される。
The direction in which the first
さらに、上述の例では、第1の小基台25および第2の小基台26に丸穴および長丸穴を形成し、下基台7に円柱状位置決めピンを設けた。一方、第1の小基台25および第2の小基台26に円柱状位置決めピンを設けて、下基台7に丸穴および長丸穴を形成するようにしても、同様の効果が得られる。
Furthermore, in the above-described example, the first
つまり、第1の保持部材および第2の保持部材の一方に丸穴および長丸穴を形成し、第1の保持部材および第2の保持部材の他方に円柱状位置決めピンを設けるようにすればよい。 That is, if a round hole and an oblong hole are formed in one of the first holding member and the second holding member, and a cylindrical positioning pin is provided on the other of the first holding member and the second holding member. Good.
また、上述の例では、摩擦材5が静止し、駆動ユニット20が移動する場合について説明したが、駆動ユニット20が静止し、摩擦材5が移動する構成としてもよく、この構成であっても、同様の効果が得られる。
In the above example, the case where the
このように、本発明の第1の実施形態では、回転モーメントに起因する振動子の傾きを低減するようにしたので、突起部の摩耗量をほぼ均一とすることができ、さらに制御性が向上して振動型アクチュエータの寿命が延ばすことができる。 As described above, in the first embodiment of the present invention, since the inclination of the vibrator caused by the rotational moment is reduced, the wear amount of the protrusion can be made almost uniform, and the controllability is further improved. Thus, the life of the vibration type actuator can be extended.
[第2の実施形態]
続いて、本発明の第2の実施形態による振動型アクチュエータの一例について説明する。
[Second Embodiment]
Next, an example of a vibration type actuator according to the second embodiment of the present invention will be described.
図7は、本発明の第2の実施形態による振動型アクチュエータの一例を説明するための図である。そして、図7(a)は要部を示す斜視図であり、図7(b)はその断面図である。なお、上基台9に設けられた駆動ユニット80は、下基台67に設けられた駆動ユニット80と上下対称であり、その構成は同様である。
FIG. 7 is a view for explaining an example of a vibration type actuator according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7A is a perspective view showing the main part, and FIG. 7B is a sectional view thereof. The
振動子21は、2つの突起部23を有する振動板22と、当該振動板22に接着された電気−機械エネルギー変換素子である圧電素子24とを有している。そして、振動子21は、互いに別部材であり分離して配置されている第1の小基台85および第2の小基台86に支持されている。
The
第1の小基台85および第2の小基台86に形成された円柱状の位置決めピン85−1および86−1は振動板22の両端に形成された丸穴22−1および長丸穴22−2にそれぞれ係合し、接着又は溶着によって接合されている。
Columnar positioning pins 85-1 and 86-1 formed on the first
第1の小基台85および第2の小基台86の両側には断面が矩形状(矩形断面)の凸部85−2、85−3、86−2、および86−3がそれぞれ形成されている。一方、下基台67には、上記の凸部に対応する位置において、4つのコの状の係合部67−1〜67−4が設けられている。係合部67−1〜67−4における凹部の幅は、凸部85−2、85−3、86−2、および86−3の幅よりもわずかに大きい。
Convex portions 85-2, 85-3, 86-2, and 86-3 having a rectangular cross section (rectangular cross section) are formed on both sides of the first
上記の凸部およびコの字状係合部によって位置規制が行われるとともに、回転規制が行われる。この構成によって、第1の小基台85および第2の小基台86は、基本的に上下方向にのみの移動が許される。
Position restriction is performed by the convex part and the U-shaped engagement part, and rotation restriction is performed. With this configuration, the first
振動子21は、第1の実施形態と同様に、引張バネの引張力を受けて上方に付勢された下基台67から、押圧部材28とフェルト状部材で構成された振動絶縁部材27とを介して加圧力を受けて、摩擦材5に加圧接触する。
Similarly to the first embodiment, the
前述のように、第1の小基台85および第2の小基台86は、下基台67に対して上下方向以外の方向についてその移動を禁止されている。一方、上下方向に移動可能とするため、係合部67−1〜67−4の凹部と凸部85−2、85−3、86−2、および86−3とには僅かな隙間が設けられている。
As described above, the first
さらに、位置決めピン85−1および凸部85−2および85−3の位置関係と位置決めピン86−1および凸部86−2および86−3の位置関係とは略同一となるように設定される。 Further, the positional relationship between the positioning pin 85-1 and the convex portions 85-2 and 85-3 and the positional relationship between the positioning pin 86-1 and the convex portions 86-2 and 86-3 are set to be substantially the same. .
下基台67を実線矢印Aの方向に移動するためには、図7(b)に示すように、摩擦材5に実線矢印で示す方向の力89を作用させる必要がある。このため、振動子21の2つの突起部23には実線矢印で示す力90が反力として作用する。
In order to move the
この力90によって、第1の小基台85および第2の小基台86には実線矢印で示すように、凸部85−2および86−2付近を中心として反時計回りの回転モーメントが作用して傾く。
As a result of this
一方、第1の小基台85における位置決めピン85−1および凸部85−2および85−3の位置関係と第2の小基台86における位置決めピン86−1および凸部86−2および86−3の位置関係とは略同一となるように設定されている。よって、振動子21と第1の小基台85、第2の小基台86、および下基台67とは、平行リンクのような関係となって、第1の小基台85および第2の小基台86は略同一の量だけ傾く。
On the other hand, the positional relationship between the positioning pins 85-1 and the convex portions 85-2 and 85-3 in the first
但し、第1の小基台85における位置決めピン85−1から凸部85−2までの距離と第2の小基台86における位置決めピン86−1から凸部86−2までの距離は略等しい。このため、振動子21は僅かにX方向に移動するものの傾くことはない。従って、図示の振動型アクチュエータにおいては、制御性能の低下がなく、しかも、双方の突起部の摩耗が均等に進む結果、寿命が低下することもない。
However, the distance from the positioning pin 85-1 to the convex portion 85-2 in the first
なお、第2の実施形態では、小基台85および86に矩形状凸部、下基台67にコの字状係合部を設けた。一方、小基台85および86にコの字状係合部を設け、下基台に矩形状凸部を設けて、下基台67に対する上下方向以外の方向への移動を禁止するようにしてもよい。
In the second embodiment, the
このように、本発明の第2の実施形態においても、回転モーメントに起因する振動子の傾きを低減するようにしたので、突起部の摩耗量をほぼ均一とすることができ、さらに制御性が向上して振動型アクチュエータの寿命が延ばすことができる。 As described above, also in the second embodiment of the present invention, since the inclination of the vibrator caused by the rotational moment is reduced, the amount of wear of the protrusion can be made substantially uniform, and the controllability is further improved. This can improve the life of the vibration type actuator.
上述の振動型アクチュエータは、例えば、電子機器の1つであるデジタルカメラに備えられたレンズ鏡筒において、光学レンズ及びレンズホルダ(駆動部材)を光軸に沿って駆動する際に用いられる。例えば、振動型アクチュエータは、ズームレンズの駆動、フォーカスレンズの駆動などに用いられる。なお、上述の振動型アクチュエータは、例えば、ロボットに用いるようにしてもよい。 The above-described vibration type actuator is used, for example, when driving an optical lens and a lens holder (driving member) along an optical axis in a lens barrel provided in a digital camera which is one of electronic devices. For example, the vibration type actuator is used for driving a zoom lens, a focus lens, and the like. The above-described vibration type actuator may be used for a robot, for example.
以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to these embodiment, Various forms of the range which does not deviate from the summary of this invention are also contained in this invention. .
5 摩擦材
7 下基台
9 上基台
20 駆動ユニット
21 振動子
22 振動板
23 突起部
24 圧電素子
25,26 小基台
56 移動体ユニット
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記振動子と前記摩擦材とが接触する接触面の外側において前記振動子を保持し、前記接触面に交差する方向に移動可能な第1の保持部材を有し、
前記第1の保持部材は、第1の保持部および第2の保持部を有し、前記第1の保持部によって相対的な移動方向において前記接触面の外側の一方を保持し、前記第2の保持部によって相対的な移動方向において前記接触面の外側の他方を保持することを特徴とする振動型アクチュエータ。 An oscillator having an electro-mechanical energy conversion element that generates vibration according to an alternating voltage applied to the electro-mechanical energy conversion element; and a friction material that contacts the oscillator; And a vibration type actuator for relatively moving the friction material,
A first holding member that holds the vibrator outside a contact surface where the vibrator and the friction material contact, and is movable in a direction intersecting the contact surface;
The first holding member has a first holding part and a second holding part, and holds the one of the outer sides of the contact surface in the relative movement direction by the first holding part, and the second holding part. A vibration type actuator that holds the other outer side of the contact surface in a relative movement direction by the holding portion.
前記第1の保持部および前記第2の保持部について前記接触面における回転を規制する第2の規制手段と、を有することを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータ。 A first restricting means for restricting a position of the first holding portion and the second holding portion on the contact surface with respect to the second holding member;
5. The vibration according to claim 2, further comprising: a second restricting unit that restricts rotation of the contact surface with respect to the first holding part and the second holding part. Type actuator.
前記第1の保持部材および前記第2の保持部材の他方に設けられ前記係止部が係合する係合部と、を有することを特徴とする請求項5乃至8のいずれか1項に記載の振動型アクチュエータ。 The first restricting means is provided on one of the first holding member and the second holding member and extends in a direction intersecting the contact surface;
The engagement portion provided on the other of the first holding member and the second holding member and engaged with the locking portion. Vibration type actuator.
前記振動型アクチュエータの駆動によって駆動される駆動部材と、
を有することを特徴とする電子機器。 The vibration type actuator according to any one of claims 1 to 12,
A driving member driven by driving of the vibration type actuator;
An electronic device comprising:
Priority Applications (1)
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JP2017099929A JP2018196284A (en) | 2017-05-19 | 2017-05-19 | Vibration type actuator and electronic apparatus |
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Cited By (1)
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JP2020058175A (en) * | 2018-10-03 | 2020-04-09 | キヤノン株式会社 | Vibration type actuator and device |
-
2017
- 2017-05-19 JP JP2017099929A patent/JP2018196284A/en active Pending
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