CN103875168B - 惯性驱动促动器 - Google Patents
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Abstract
本发明特征在于具有移位机构（3）、振动基板（4）、产生磁场的第一磁场产生机构（11）、配置于振动基板（4）的平面上并具有将由第一磁场产生机构（11）产生的N极和S极的磁束集中于规定的位置的第一磁轭（9）的移动件（10）、以及位于振动基板（4）的与移动件（10）对置的朝向的相反一侧的第二磁轭（12），通过在振动基板（4）的外侧使第一磁轭（9）和第二磁轭（12）的端部对置，从而机械地限制移动件（10）在与驱动方向垂直的方向的运动，通过控制由第一磁场产生机构（11）产生的磁场，对在移动件（10）与振动基板（4）之间起作用的摩擦力进行控制，并驱动移动件（10）。
Description
技术领域
本发明涉及使移动件在规定方向上移动的惯性驱动促动器。
背景技术
已知有如下的促动器（以下，将这种促动器称为“冲击驱动促动器”或“惯性驱动促动器”），即，对与驱动轴结合的电气机械转换元件供给锯齿状波驱动脉冲来使驱动轴在轴向上移位，并使与该驱动轴摩擦结合的移动部件在轴向上移动的促动器。
这种冲击驱动促动器被专利文献1所公开。图10（a）是表示其构成的图。振动部件103被插入到在支承部件101的上升部所开的孔中，并配置为能够在振动部件103的轴向上移动。振动部件103的一端与压电元件102的一端固定，压电元件102的另一端固定于支承部件101。
为此，伴随压电元件102的振动，振动部件103在轴向上振动。移动体104上也设有两个孔，振动部件103被插入到该孔中。进而在移动体104上从下方安装有板簧105，在板簧105上所设的突起部被压紧于振动部件103。通过这种由板簧105进行的按压，移动体104与振动部件103互相摩擦结合。
图10（b）、（c）中，示出了用于对冲击驱动促动器进行驱动的驱动波形。图10（b）是用于使移动体104向右移动的驱动波形，图10（c）是用于使移动体104向左移动的驱动波形。使用这些驱动波形，对冲击驱动促动器的动作原理进行说明。另外，在以下的说明中，将压电元件102伸长的方向设为左，将缩短的方向设为右。
纵轴V表示电压，横轴T表示时间。另外，在图10（a）、（b）中也使用相同的参照符号。
在使移动体104向右动的情况下，使用图10（b）所示的驱动波形。驱动波形具有陡峭地上升的部分和缓慢地下降的部分。在驱动波形陡峭地上升的部分，压电元件102急剧地伸长。在此，振动部件103固定于压电元件102，因此振动部件103相应于压电元件102的急剧的伸长而急速地向左移动。此时，移动体104的惯性克服其与振动部件103之间的摩擦结合力（通过板簧105按压的移动体104与振动部件103之间的摩擦力），所以移动体104不向左移动，而停于该位置。
接下来，在驱动波形缓慢地下降的部分，压电元件102缓慢地缩短。振动部件103相应于压电元件102的缓慢的缩短而慢慢地向右移动。在此情况下，移动体104的惯性无法克服其与振动部件103之间的摩擦结合力。为此，移动体104在振动部件103的移动的同时向右移动。
另一方面，在要使移动体104向左动的情况下，使用图10（c）所示的驱动波形。驱动波形具有缓慢地上升的部分和陡峭地下降的部分。在驱动波形缓慢地上升的部分，压电元件102缓慢地伸长。在此情况下，振动部件103相应于压电元件102的缓慢的伸长而慢慢地向左移动。在此情况下，移动体104的惯性无法克服其与振动部件103之间的摩擦结合力。为此，移动体104在振动部件103的移动的同时向左移动。
接下来，在驱动波形陡峭地上升的部分，如图10（b）中说明那样，移动体104的惯性克服其与振动部件103之间的摩擦结合力，所以移动体104不向右移动，而停于该位置。
另外，板簧105始终被压紧于振动部件103，由此移动体104通过摩擦支承于振动部件103。因此，移动体104停止时，其位置也得以保持。
如上所述，冲击驱动促动器是利用了由板簧105引起的移动体104与振动部件103的摩擦结合和惯性的促动器，是能够通过使用图10（b）、（c）所示的驱动波形来使移动体104移动的促动器。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007－288828号公报
发明的概要
发明要解决的课题
专利文献1所记载的冲击驱动促动器通过板簧对振动部件103和移动体104赋予摩擦力。然而，板簧始终与振动部件接触，因此由于磨损等影响而变为得不到所期望的摩擦力。为此，专利文献1所记载的冲击驱动促动器可能无法长期稳定的动作。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而做出的，目的在于提供一种惯性驱动促动器，磨损等的影响较少，能够高效地移动或者驱动移动体，布线的耐久性提高，防止断路而能够长期间进行稳定的驱动。
用于解决课题的手段
为了解决上述的课题并达成目的，本发明的惯性驱动促动器，其特征在于，具备：
移位机构，在第一方向和与第一方向相反的第二方向上产生微小移位；
振动基板，由于移位机构的微小移位而往复运动；
第一磁场产生机构，产生磁场；
移动件，配置于振动基板的平面上，具有使由第一磁场产生机构产生的N极和S极的磁束集中于规定的位置的第一磁轭；以及
第二磁轭，位于振动基板的与移动件对置的朝向的相反侧，
通过在振动基板的外侧使第一磁轭与第二磁轭的端部对置，从而机械地限制移动件在与驱动方向垂直的方向上的运动，
通过对从第一磁场产生机构产生的磁场进行控制，由此控制在移动件与振动基板之间起作用的摩擦力，并驱动移动件。
此外，根据本发明的优选的形态，期望的是，还具有第二磁场产生机构，该第二磁场产生机构在从第一磁场产生机构产生的磁场以外以在移动件与振动基板对置的方向上磁性吸引力或磁性排斥力起作用的方式产生磁场。
此外，根据本发明的优选的形态，期望的是，第一磁场产生机构是电磁线圈。
此外，根据本发明的优选的形态，期望的是，第二磁场产生机构是永久磁铁。
此外，根据本发明的优选的形态，期望的是，移位机构是压电元件。
此外，根据本发明的优选的形态，期望的是，振动基板是非磁性体。
此外，根据本发明的优选的形态，期望的是，振动基板具有非磁性部和磁性部。
此外，根据本发明的优选的形态，期望的是，振动基板上，至少一部分具有第一磁场产生机构。
此外，根据本发明的优选的形态，期望的是，振动基板上，至少一部分具有第二磁场产生机构。
此外，根据本发明的优选的形态，期望的是，振动基板兼具第二磁轭的功能。
此外，根据本发明的优选的形态，期望的是，移动件具有永久磁铁。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种惯性驱动促动器，通过使用磁力能够减少磨损等影响，进而因为使用磁轭所以能够高效地移动或者驱动移动体（移动件），布线的耐久性提高，防止断路而能够长期间进行稳定的驱动。
附图说明
图1是对第1实施方式的惯性驱动促动器的构造进行表示的图，（a）是俯视图，（b）是侧视图，（c）是剖视图。（d）是变形例的剖视图。
图2的（a）是第2实施方式的惯性驱动促动器的剖视图，（b）是第3实施方式的惯性驱动促动器的剖视图。
图3是对第4实施方式的惯性驱动促动器的构造进行表示的图，（a）是侧视图，（b）是剖视图。
图4是对第5实施方式的惯性驱动促动器的构造进行表示的图，（a）是侧视图，（b）是剖视图。
图5是对第6实施方式的惯性驱动促动器的构造进行表示的图，（a）是侧视图，（b）是剖视图。
图6的（a）、（b）、（c）分别是对与振动件的连结构成例进行表示的图。
图7是对驱动第1实施方式的惯性驱动促动器100时的驱动方法进行表示的图。
图8关于第7实施方式的惯性驱动促动器，（a）是侧视图，（b）是俯视图，（c）是剖视图。
图9是对驱动第7实施方式的惯性驱动促动器时的驱动方法进行表示的图。
图10是表示以往的冲击驱动促动器的图，（a）是表示构成的图，（b）是对用于使移动体向右移动的驱动波形进行表示的图，（c）是对用于使移动体向左移动的驱动波形进行表示的图。
具体实施方式
对本实施方式的惯性驱动促动器的构成带来的作用效果进行说明。另外，本发明并不受该实施方式限定。即，在实施方式的说明中，为了例示大多包含特定的详细的内容，但即使对这些详细的内容加以各种各样的变化、变更，也不超过本发明的范围。因此，以下说明的本发明的例示性的实施方式，相对于权利请求的发明，不失一般性，此外，也不进行任何限定而进行叙述。
（第1实施方式）
将第1实施方式的惯性驱动促动器示于图1。图1（a）是惯性驱动促动器的俯视图，图1（b）是侧视图，图1（c）是图1（a）中的以A－A表示的位置处的剖视图。
第1实施方式的惯性驱动促动器100以压电元件（移位机构）3、振动基板4、移动件10、固定件20构成。压电元件3和振动基板4位于固定件20的上部，移动件10位于振动基板4的上部。移动件10具有第一磁轭9的功能。
压电元件3和振动基板4都是板状的部件。在此，振动基板4中使用非磁性体的材料。压电元件3的一端与振动基板4的一端机械连结。另外，不限于机械连结的构成，也可以是粘接。压电元件3和振动基板4载置于固定件20的上部。压电元件3产生微小移位，振动基板4通过微小移位而往复运动。
通过上述构成，压电元件3（移位机构）在第一方向和与第一方向相反的第二方向上发生微小移位。通过压电元件3的微小移位，振动基板4往复运动。移动件10配置于振动基板4的平面上。
移动件10配置于振动基板4的平面上，具有使由线圈11（第一磁场产生机构）产生的N极和S极的磁束集中于规定的位置的第一磁轭9的功能。
在图1（c）所示的剖视图中，在振动基板4的与移动件10对置的朝向上，设置有线圈11（第一磁场产生机构），该线圈11以磁性吸引力或磁性排斥力在固定件20侧起作用的方式产生磁场。线圈11是例如卷绕在线圈芯上的电磁线圈。
此外，在线圈11的周围，形成有第二磁轭12、22（磁束引导部件），该第二磁轭12、22（磁束引导部件）引导由线圈11产生的磁束，以使由线圈11产生的磁束无论N极、S极都集中。在此，用于卷绕线圈11的部件兼具第二磁轭12的功能。
第二磁轭12、22对从线圈11产生的磁场进行控制，以使由线圈11产生的磁束无论N极、S极都集中在固定件20侧的面（规定的位置）上，由此对在移动件10与振动基板4之间起作用的摩擦力进行控制，并驱动移动件10。
在此，在振动基板4的外侧，第一磁轭9即移动件10与第二磁轭22的端部对置。由此，能够机械地限制移动件10在与驱动方向垂直的方向上的运动。
根据这种构成，线圈11设置于固定件20侧，因此在移动件10上不存在布线。为此，布线的耐久性提高，防止断路而能够长期间进行稳定的驱动。此外，布线不存在，所以能够不产生负担地进行稳定的驱动，因此是期望的。
也能够设为如下结构，即还设置有永久磁铁21（第二磁场产生机构），该永久磁铁21（第二磁场产生机构）与线圈11（第一磁场产生机构）不同，并以在移动件10与振动基板4对置的方向上磁性吸引力或磁性排斥力起作用的方式产生磁场。
为了引导由永久磁铁21（第二磁场产生机构）产生的磁束，以使与由永久磁铁21（第二磁场产生机构）产生的磁束也与由线圈11（第一磁场产生机构）产生的磁束一起无论N极、S极都集中在固定件20侧的面（规定的位置）上，第二磁轭22相对于永久磁铁21（第二磁场产生机构）而配置。
并且，通过对由线圈11（第一磁场产生机构）和永久磁铁21（第二磁场产生机构）中的至少一个产生机构产生的磁场进行控制，由此对在移动件10与振动基板4之间起作用的摩擦力进行控制，并驱动移动件10。
进一步具体地进行说明。如图1（c）所示，固定件20以线圈11、第二磁轭（磁束引导部件）12、22、以及永久磁铁21（第二磁场产生机构）构成。永久磁铁21是长方体的部件，一方的面侧（上侧面）成为N极，另一方的面侧（下侧面）成为S极。此外，在本实施例中，线圈11的长边方向的长度与永久磁铁21的长边方向的长度大致相同。第二磁轭22是箱状的部件。永久磁铁21固定于第二磁轭22的底面部。由此，能够起到防止磁束向外部泄漏的效果。
另外，线圈11相对于永久磁铁21（或者第二磁轭22）始终被固定。为此，线圈11不会伴随着移动件10的移动而移动。因此，连接到线圈11的布线不会动。
这样，通过设置永久磁铁21，当在线圈11中没有电流流动时，在移动件10上保持力也始终起作用。为此，即使惯性驱动促动器的系统整体倾斜，也能够进行稳定的驱动。
（第1实施方式的变形例）
此外，对于图1（c）所示的构成，也能够设为如图1（d）所示的剖面构成。图1（d）所示的惯性驱动促动器150不具有永久磁铁21。为此，成为简易的构成，移动件10成为由于重力而载置于振动基板4的状态。
接下来，对惯性驱动促动器100的动作进行说明。另外，关于驱动原理（驱动方法），在图7中进行说明。
在如上所述的构成中，例如，以在纸面上方向产生N极的方式，在线圈11中流动电流。于是，N极集中于第二磁轭12的中央上部P1，S极集中于中央下部P2。
在此，在线圈11的两侧配置有第二磁轭22。为此，能够通过第二磁轭22抑制由线圈11产生的磁束向外部泄漏。
N极集中于第二磁轭22的中央下部P3。S极集中于第二磁轭22的两个上端部P4。
与之相对置，在移动件10中，在第一磁轭9的中央部P5，感应出相反极性即S极。此外，N极集中与移动件10的两个两端部P6。
其结果是，相对于移动件10，朝向纸面下侧而产生较强的磁性吸附力。
在此，线圈11和永久磁铁21成为被第一磁轭9和第二磁轭22所包围的状态。为此，能够通过第一磁轭9和第二磁轭22抑制由线圈11和永久磁铁21产生的磁束向外部泄漏。
另一方面，与上述的磁束的关系相反地，在以S极集中于第二磁轭12的中央上部P1的方式在线圈11中流动电流的情况下，磁性吸附力减少。此外，通过改变在线圈11中流动的电流，能够改变移动件10的相对于振动基板4的垂直抗力的强度。通过这样，能够控制移动件10与振动基板4的摩擦力。
如以上所述，在本实施方式的惯性驱动促动器100中，在移动件10的移动或者驱动中使用磁力。即，本实施方式的惯性驱动促动器100不使用在驱动时会产生磨损的如弹性体那样的部件。为此，即使进行移动件10的移动或者驱动，也不会产生磨损。其结果是，能够长期间并稳定地移动或者驱动移动件10（使之移动到所期望的位置、保持于所期望的位置）。
进而，在本实施方式的惯性驱动促动器100中，因为使用磁轭，所以能够抑制磁束向外部泄漏。由此，能够高效地产生磁性吸附力、磁性排斥力，因此能够高效地移动或者驱动移动件10。
这样，在本实施方式的惯性驱动促动器100中，在移动件10和固定件20中分别抑制磁束向外部泄漏，由此能够使S极、N极集中于规定的区域。因此，能够在移动件10与固定件20之间、朝向纸面下侧有效地产生磁性吸附力。
如以上所述，在本实施方式的惯性驱动促动器100中，在移动件10的移动或者驱动中使用磁力。即，本实施方式的惯性驱动促动器100不使用在驱动时会产生磨损的如弹性体那样的部件。为此，即使进行移动件10的移动或者驱动，也不会产生磨损。其结果是，能够长期间并稳定地移动或者驱动移动件10（使之移动到所期望的位置、保持于所期望的位置）。进而，在本实施方式的惯性驱动促动器100中，因为使用磁轭，所以能够抑制磁束向外部泄漏。由此，能够高效地产生磁性吸附力、磁性排斥力。为此，是简单且低成本的构成，同时能够高效地移动或者驱动移动件10。
此外，固定件20的两端固定于固定部件B（未图示）。另外，在将固定件20固定于固定部件B时，也可以将永久磁铁21和第二磁轭22分别相对于固定部件B固定。或者，可以先将永久磁铁21和第二磁轭22固定（连结），并将至少任一方相对于固定部件B固定。此外，可以利用固定部件A作为固定部件B，也可以使固定部件B和固定部件A为不同的部件。另外，固定部件A例如是在压电元件3的一端设置的部件。
此外，如图1（c）所示，在与振动基板4的长边方向正交的方向（图1（c）的纸面左右方向）上，第二磁轭22的侧面端部位于振动基板4的外侧。并且，第一磁轭9的端部与第二磁轭22接近。为此，关于与振动基板4的长边方向正交的方向（图1（c）的纸面左右方向），移动件10的运动被限制。
这样，在本实施方式的惯性驱动促动器100中，第一磁轭9、第二磁轭12、22不仅具有抑制磁束泄漏的功能，还兼有对移动件10相对于规定的方向的运动进行限制的导引功能。为此，能够进一步实现零部件数的削减、省尺寸化。另外，在本实施方式中，通过第二磁轭22和振动基板4来限制振动件10的运动，但当然也能够使用省略了图示的固定部件和第二磁轭22来限制振动件10的运动。
进而，如上所述，在移动件10上不存在布线，因此布线的耐久性提高，防止断路而能够长期间进行稳定的驱动。此外，布线不存在，所以能够不产生负担地进行稳定的驱动，因此是期望的。
（变形例）
此外，对于图1（c）所示的构成，也能够设为如图1（d）所示的剖面构成。与上述的第1实施方式的区别点在于，图1（d）所示的惯性驱动促动器150不具有永久磁铁21。为此，移动件10成为由于重力而载置于振动基板4的状态。
（第2实施方式）
接下来，对第2实施方式的惯性驱动促动器140进行说明。
图2（a）是惯性驱动促动器140的剖视图。对于与第1实施方式的惯性驱动促动器100相同的构成标注同一符号，重复的说明省略。
第2实施方式的惯性驱动促动器140以压电元件3、移动件10、振动基板4及固定件20构成。移动件10位于振动基板4的上部。并且，压电元件3的一端与振动基板4的一端机械连结。
在本实施方式中也是，线圈11设置于固定件20侧，因此在移动件10上不存在布线。为此，布线的耐久性提高，防止断路而能够长期间进行稳定的驱动。此外，布线不存在，所以能够不产生负担地进行稳定的驱动，因此是期望的。
并且，与第1实施方式的惯性驱动促动器100的不同点如下。关于第一磁轭9，具有覆盖振动基板4的形状，第一磁轭9的侧面部分的前端形成到线圈11的一半为止。
此外，关于第二磁轭22，具有覆盖配置于底部的永久磁铁21的形状。第二磁轭22的侧面部分形成到矩形形状的永久磁铁21的上端部为止。
虽然具有如上所述的不同点，但线圈11和永久磁铁21通过第一磁轭9和第二磁轭22来覆盖。此外，第一磁轭9和第二磁轭22以各自的端部接近的方式配置。在这些点上，与第1实施方式的惯性驱动促动器100相同。
因此，与第1实施方式同样地，在本实施方式的惯性驱动促动器140中，即使移动或者驱动移动件10也不会产生磨损。其结果是，能够长期间并稳定地移动或者驱动移动件10（使之移动到所期望的位置、保持于所期望的位置）。
进而，在本实施方式的惯性驱动促动器140中，因为使用磁轭，所以能够抑制磁束向外部泄漏。由此，能够高效地产生磁性吸附力、磁性排斥力，因此能够高效地移动或者驱动移动件10。
如上所述，在本实施方式的惯性驱动促动器140中，第一磁轭9的侧面位于振动基板4的两端外侧。为此，关于与振动基板4的长边方向正交的方向，移动件10的运动受限制。
此外，在第1实施方式的构成中，移动件10的横方向的端部处的吸附力在横方向起作用。与此相对，在第2实施方式的构成中，与第1实施方式的构成相比较，在移动件10的端部起作用的吸附力全部在纸面下方向上起作用。由此，第2实施方式的构成，能够更进一步有效地利用吸附力。
（第3实施方式）
接下来，对第3实施方式的惯性驱动促动器160进行说明。
图2（b）是惯性驱动促动器160的剖视图。对于与第1实施方式的惯性驱动促动器100相同的构成标注同一符号，重复的说明省略。
第3实施方式的惯性驱动促动器160以压电元件3、移动件10、振动基板4及固定件20构成。移动件10位于振动基板4的上部。并且，压电元件3的一端与振动基板4的一端机械连结。
在本实施方式中也是，线圈11设置于固定件20侧，因此在移动件10上不存在布线。为此，布线的耐久性提高，防止断路而能够长期间进行稳定的驱动。此外，布线不存在，所以能够不产生负担地进行稳定的驱动，因此是期望的。
进而，与第1实施方式的惯性驱动促动器100的不同点如下。关于第一磁轭9，具有覆盖振动基板4、线圈11及永久磁铁21的形状。
此外，关于第二磁轭22，是在永久磁铁21的底部设置的板状部件。
如上所述，振动基板4、线圈11及永久磁铁21被第一磁轭9和第二磁轭22所覆盖。此外，第一磁轭9和第二磁轭22以各自的端部接近的方式配置。在这些点上，与第1实施方式的惯性驱动促动器100相同。
因此，与第1实施方式同样地，在本实施方式的惯性驱动促动器160中，即使移动或者驱动移动件10也不会产生磨损。其结果是，能够长期间并稳定地移动或者驱动移动件10（使之移动到所期望的位置、保持于所期望的位置）。
进而，在本实施方式的惯性驱动促动器160中，因为使用磁轭，所以能够抑制磁束向外部泄漏。由此，能够高效地产生磁性吸附力、磁性排斥力，因此能够高效地移动或者驱动移动件10。
此外，在本实施方式的惯性驱动促动器160中，第一磁轭9的侧面接近地位于振动基板4的外侧。进而，第一磁轭9的侧面也与线圈11接近。为此，关于与振动基板4的长边方向正交的方向，移动件10的运动受限制。
另外，为了即使线圈11和第一磁轭9接触，线圈11也不会破损，希望线圈11中设有保护部件或保护膜。此外，也可以减小线圈11，并代替其而使卷绕线圈11的部件的前端（与振动基板4接触的部分）的大小为与振动基板4大致相同的大小。通过这样，关于与振动基板4的长边方向正交的方向，能够限制移动件10的运动。
（第4实施方式）
将第4实施方式的惯性驱动促动器示于图3（a）、（b）。图3（a）是惯性驱动促动器200的侧视图，图3（b）是图3（a）中的以A－A表示的位置处的剖视图。
本实施方式的基本的构成与上述的第2实施方式（图2（a））相同。对于与第2实施方式的惯性驱动促动器相同的构成标注同一符号，重复的说明省略。
在第4实施方式的惯性驱动促动器200中，振动基板40的构成与第2实施方式的惯性驱动促动器100不同。因此，对振动基板40进行说明。
在第4实施方式的惯性驱动促动器200中，振动基板40具有非磁性部41和磁性部42。磁性部42是磁轭部，非磁性部41位于该磁性部42的两侧。另外，也可以以包围磁性部42的方式设置非磁性部41，且磁性部42位于振动基板40的内部。
通过采取这种构成，在第4实施方式的惯性驱动促动器200中，在磁束在第一磁轭9的中央部与线圈11之间流动时，能够进一步抑制磁束泄漏。其结果是，能够有效地使磁性吸附力或排斥力作用于移动件10。
此外，在本实施方式中也是，线圈11设置于固定件20侧，因此在移动件10上不存在布线。为此，布线的耐久性提高，防止断路而能够长期间进行稳定的驱动。此外，布线不存在，所以能够不产生负担地进行稳定的驱动，因此是期望的。
（第5实施方式）
将第5实施方式的惯性驱动促动器示于图4的（a）、（b）。图4（a）是惯性驱动促动器300的侧视图，图4（b）是图4（a）中的以A－A表示的位置处的剖视图。对于与第1实施方式的惯性驱动促动器相同的构成标注同一符号，其说明省略。另外，布线的图示省略。
第5实施方式的惯性驱动促动器300，以压电元件3、振动基板4、移动件10及固定件20构成。压电元件3和振动基板4位于固定件20的上部，移动件10位于振动基板4的上部。
移动件10具有第一磁轭12b和永久磁铁13。永久磁铁13配置为N极位于第一磁轭12b侧。第一磁轭12b形成为侧面覆盖永久磁铁13、振动基板4及线圈11的一部分。
另一方面，固定件20具有线圈11和第二磁轭12、22。本实施方式与第1实施方式相比较，区别点在于，永久磁铁21（第二磁场产生机构）设于移动件10侧。
在如上所述的构成中，例如以纸面上方向产生N极且下方向产生S极的方式，在线圈11中流动电流。于是，第二磁轭22中，感应出相反极性。为此，N极集中于第二磁轭22的中央下部，S极集中于第二磁轭22的两端上部。
永久磁铁13配置为上部为N极且下部为S极。在移动件10中，第一磁轭12b感应出相反极性。即，在第一磁轭12b的中央部感应出S极，在两端部感应出N极。其结果是，相对于移动件10，朝向纸面下侧而产生比在线圈11在不流动电流时强的磁性吸附力。
另一方面，在以S极集中于纸面上方向的方式在线圈11中流动了电流的情况下，产生比在线圈11中不流动电流时弱的磁性吸附力。此外，通过改变在线圈11中流动的电流，能够改变移动件10的相对于振动基板4的垂直抗力的强度。通过这样，能够控制移动件10与振动基板4的摩擦力。
如以上所述，在本实施方式的惯性驱动促动器300中，在移动件10的移动或者驱动中使用磁力。即，本实施方式的惯性驱动促动器300不使用在驱动时会产生磨损的如弹性体那样的部件。为此，即使进行移动件10的移动或者驱动，也不会产生磨损。
其结果是，能够长期间并稳定地移动或者驱动移动件10（使之移动到所期望的位置、保持于所期望的位置）。进而，在本实施方式的惯性驱动促动器300中，因为使用磁轭，所以能够抑制磁束向外部泄漏。由此，能够高效地产生磁性吸附力、磁性排斥力，因此能够高效地移动或者驱动移动件10。
进而，在本实施方式的惯性驱动促动器300中，第一磁轭12b的两端以包围振动基板4的两端的方式朝向第二磁轭22延伸。为此，通过第一磁轭12b的两端和振动基板4，关于图4（b）的纸面左右方向，移动件10的运动受限制。另外，在本实施方式的惯性驱动促动器300中，第一磁轭12b的两端位于线圈11的近旁。因此，也能够代替振动基板4而使用线圈11，来限制移动件10的运动。另外，此时，为了即使与移动件10接触也不破损，线圈11采取了足够的保护对策。
这样，在本实施方式的惯性驱动促动器300中，第一磁轭12a不仅具有抑制磁束泄漏的功能，还兼有限制移动件10相对于规定的方向的运动的导引功能（第一磁轭12b承担多个作用）。
此外，在本实施方式中也是，线圈11设置于固定件20侧，因此在移动件10上不存在布线。为此，布线的耐久性提高，防止断路而能够长期间进行稳定的驱动。此外，布线不存在，所以能够不产生负担地进行稳定的驱动，因此是期望的。
（第6实施方式）
接下来，对第6实施方式的惯性驱动促动器400进行说明。图5（a）是惯性驱动促动器400的侧视图，图5（b）是图5（a）中的以A－A表示的位置处的剖视图。对于与第1实施方式的惯性驱动促动器100相同的构成标注同一符号，其说明省略。
第6实施方式的惯性驱动促动器400以压电元件3、移动件10及振动基板40构成。移动件10位于振动基板40的上部。并且，压电元件3的一端与振动基板40的一端机械连结。
另外，关于将压电元件3和振动基板40连结的构成例的详细，后述。
移动件10具有第一磁轭9的功能。另外，移动件10的构造与第2实施方式的移动件10（图2（a））相同，所以省略说明。本实施方式的移动件10也发挥与第1实施方式的移动件10同样的作用。
但是，在本实施方式中，与上述的第2实施方式的区别点在于，不具有第2实施方式的振动基板4。代替性地，振动基板40以线圈11、永久磁铁21及第二磁轭12、22构成。振动基板40发挥与第2实施方式的固定件20同样的作用，也起到振动基板4的作用。
在本实施方式中也是，线圈11设于振动基板（固定件）20侧，因此在移动件10上不存在布线。为此，布线的耐久性提高，防止断路而能够长期间进行稳定的驱动。此外，布线不存在，所以能够不产生负担地进行稳定的驱动，因此是期望的。
这样，本实施方式的惯性驱动促动器400具备执行与第1实施方式的惯性驱动促动器100相同的作用的部件，所以起到与第1实施方式的惯性驱动促动器100同样的效果。
接下来，对将压电元件3和振动基板40连结的构成例进行说明。图6（a）、图6（b）、图6（c）示出了将压电元件3和振动基板40连结的三种不同的构成。
图6（a）是仅线圈11与压电元件3连结并振动的构成。即，振动基板40是至少一部分具有线圈11（第一磁场产生机构）的构成。由此，由于振动基板40是线圈11，因此能够形成简易的构成。
图6（b）是线圈11和永久磁铁21与压电元件3连结并振动的构成。在此，也可以是仅永久磁铁21与压电元件3连结并振动的构成。由此，能够始终以一定的磁性吸引力保持移动件10。
图6（c）是线圈11、永久磁铁21及磁轭22与压电元件3连结并振动的构成。由此，因为使用磁轭，所以能够抑制磁束向外部泄漏。由此，能够高效地产生磁性吸附力、磁性排斥力。此外，能够减少零部件个数。为此，是简单且低成本的构成，同时能够高效地移动或者驱动移动件10。
作为图6（c）的构成的进一步的效果，在振动时与上述的图6（a）、图6（b）的构成相比，没有相对于振动方向垂直地起作用的磁铁的吸附力，因此压电元件3能够以较小的力使线圈11、永久磁铁21及磁轭22振动。
在此，也可以是仅磁轭22与压电元件3连结的构成或仅将磁轭22及线圈22与压电元件3连接的构成、或仅磁轭22、磁铁21与压电元件3相连结并振动的构成。
在图6（a）～（c）所示的构成例中，通过在振动基板40的上面侧载置移动件10，从而能够使移动件10移动。在这些构成例中，也在移动件10的移动或者驱动中使用磁力。即，这些构成例的惯性驱动促动器不使用在驱动时会产生磨损的如弹性体那样的部件。为此，即使移动或者驱动移动件10也不会产生磨损。其结果是，能够长期间并稳定地移动或者驱动移动件10（使之移动到所期望的位置、保持于所期望的位置）。进而，在这些构成例的惯性驱动促动器中，因为使用磁轭，所以能够抑制磁束向外部泄漏。由此，能够高效地产生磁性吸附力、磁性排斥力。为此，是简单且低成本的构成，同时能够高效地移动或者驱动移动件10。
进而，如上所述，在移动件10上不存在布线，因此布线的耐久性提高，能够抑制断路而能够长期间进行稳定的驱动。此外，布线不存在，所以能够不产生负担地进行稳定的驱动，因此是期望的。
接下来，对上述的惯性驱动促动器100的驱动方法进行说明。
图7示出了例如对第1实施方式的惯性驱动促动器100进行驱动时的驱动方法。图7中，横轴表示时间T，纵轴表示压电元件3的移位XX。图1（a）中，将压电元件3沿纸面左方向延伸的情况设为正。
此外，磁性吸附以YY表示。附图中的时间T等的参照符号，以下在图9、图10中也使用相同的符号。
从时刻0到A的期间，压电元件3延伸。这期间，在线圈11中，以在纸面上方向产生N极的方式流动着电流。于是，相对于移动件10在振动基板4侧起作用的磁性吸附力增加。为此，移动件10与振动基板4之间的摩擦增加。其结果是，在压电元件3的延伸的同时，振动基板4向纸面左方向移动，伴随于此移动件10也向纸面左方向移动。
接下来，在时刻A到时刻B的期间，压电元件3收缩。这期间，停止在线圈11中的电流的流动。于是，相对于移动件10由线圈11产生的磁性吸附力变得不起作用。为此，移动件10与振动基板4之间的摩擦力减少。这意味着，相对于振动基板4的运动，移动件10的滑行量增加了。其结果是，即使振动基板4在压电元件3的收缩的同时向纸面右方向移动，在外观上也成为移动件10静止于移动后的位置的状态。这样，在压电元件3的收缩的同时，相对于向纸面右方向移动的振动基板4、移动件10向左方向滑动，因此在时刻0到时刻B的期间，移动件10向纸面左方向移动。通过如从时刻B到时刻C、从时刻C到时刻D等那样、反复同样的情况，由此能够使移动件10向纸面左方向移动下去。
另外，使移动件10向纸面右方向移动能够通过使在线圈11中流动电流的定时与图7相反来实现。即，从时刻0到时刻A的期间（振动基板4延伸中），在线圈11不流动电流，而在时刻A到时刻B的期间（振动基板4收缩中），在线圈11中以在纸面上方向产生N极的方式流动电流。通过这样，能够使移动件10向纸面右方向移动。
另外，在上述的左移动的例子中，在时刻A到时刻B的期间，使线圈11中电流的流动停止。也可以代替此而以相对于移动件10磁性排斥力在振动基板4侧起作用（或者，磁性吸附力减少）的方式，在线圈11中流动电流。通过这样，能够实现向移动件10的纸面左方向的移动件10的移动。
如上所述，在线圈11中未流动电流的情况下，移动件10与振动基板4之间的摩擦力减少，其结果是，即使振动基板4向纸面右方向移动，从外观上也成为移动件10静止于移动后的位置的状态。然而，如果适当选择移动件10（第一磁轭9）、线圈11、第二磁轭12、永久磁铁13的规格明细（材质、重量、长度等），则即使在线圈中不流动电流的情况下，也能够某种程度地维持移动件10与振动基板4之间的摩擦力。
因此，从时刻0到A的期间，在使线圈11中不流动电流时，能够在压电元件3的延伸的同时使振动基板4向纸面左方向移动。并且，在时刻A到时刻B的期间，以相对于移动件10在振动基板4侧磁性排斥力起作用的方式在线圈11中流动电流。即使这样，也能够使移动件10向纸面左方向移动下去。
此外，例如，对第1实施方式的变形例的惯性驱动促动器150进行驱动的情况下，将如下这样。从时刻0到A的期间，在线圈11中，以在纸面上方向产生N极的方式流动着电流。于是，移动件10与振动基板4之间的摩擦增加。其结果是，在压电元件3的延伸的同时，振动基板4向纸面左方向移动，伴随于此移动件10也向纸面左方向移动。
接下来，在时刻A到时刻B的期间，停止线圈11中的电流的流动。于是，移动件10与振动基板4之间的摩擦减少。其结果是，即使振动基板4在压电元件3的收缩的同时向纸面右方向移动，在外观上也成为移动件10静止于移动后的位置的状态。通过这样，能够使移动件10向纸面左方向移动。
另外，通过如上所述那样改变在线圈11中流动电流的定时，能够使移动件10向纸面右方向移动，这是不言而喻的。此外，即使使在线圈11中流动的电流的朝向相反也能够使移动件10移动。
（第7实施方式）
接下来，对第7实施方式的惯性驱动促动器500进行说明。
图8（a）是惯性驱动促动器500的侧视图，图8（b）是俯视图，图8（c）是剖视图。此外，图8（a）、（b）、（c）示出了对第5实施方式的惯性驱动促动器500进行驱动时的驱动方法。
第7实施方式的惯性驱动促动器500具备两个第1实施方式的惯性驱动促动器100中的移动件10。即，第7实施方式的惯性驱动促动器500以压电元件3、振动基板4、移动件10a、移动件10b及固定件20构成。压电元件3和振动基板4位于固定件20的上部，移动件10a和移动件10b位于振动基板4的上部。
对惯性驱动促动器500的驱动方法进行说明。图9（a）、（b）、（c）中，横轴表示时间，纵轴表示压电元件3的移位。图8（a）、（b）、（c）中，将压电元件3沿纸面左方向延伸的情况设为正。
如图8（c）的剖视图所示，在本实施方式中，在移动件10a移动的范围中，将线圈11a设于固定件20侧。同样地，在移动件10b移动的范围中，将线圈11b设于固定件20侧。即，需要与各移动件对应的线圈。
在要使移动件10a的吸引力变化时，使用线圈11a。在要使移动件10b的吸引力变化时，使用线圈11b。
在时刻0到时刻A的期间，压电元件3延伸。这期间，事先使移动件10a的线圈11a中不流动电流。在此情况下，相对于移动件10a，磁性吸附力变得不起作用。为此，移动件10a不改变其位置而保持静止状态不动。另一方面，在移动件10b的线圈11b中，以在纸面上方向上产生N极的方式流动电流。在此情况下，如图6中说明那样，相对于移动件10b在振动基板4侧磁性吸附力起作用。为此，移动件10b向纸面左方向移动。
接下来，在时刻A到时刻B的期间，压电元件3收缩。这期间，在移动件10a的线圈11a中，以在纸面上方向产生N极的方式流动电流。在此情况下，如图1（c）中说明那样，相对于移动件10a在振动基板4侧磁性吸附力起作用。为此，移动件10a向纸面右方向移动。另一方面，事先使移动件10b的线圈11b中不流动电流。在此情况下，相对于移动件10b，磁性吸附力变得不起作用。为此，移动件10b不改变其位置而保持静止状态不动。
如以上所述，在时刻0到时刻A的期间，移动件10a静止，移动件10b向纸面左方向即朝向移动件10a移动。另一方面，在时刻A到时刻B的期间，移动件10a向纸面右方向即朝向移动件10b移动，且移动件10b静止。其结果是，能够使移动件10a和移动件10b靠近。此外，通过反复从时刻0到时刻B的期间的驱动方法，能够使移动件10a和移动件10b进一步靠近。此外，如果改变驱动方法，则也能够使移动件10a和移动件10b向同一方向移动、或使移动件10a与移动件10b分离。
另外，在图8以及图9中，为了说明而例示出了两个移动件的构成及其驱动方法，但在原理上，对于两个以上的移动件，也能够在同一振动基板上独立驱动上述两个移动件。
此外，在本实施方式中也是，线圈11设置于固定件20侧，因此在移动件10上不存在布线。为此，布线的耐久性提高，防止断路而能够长期间进行稳定的驱动。此外，布线不存在，所以能够不产生负担地进行稳定的驱动，因此是期望的。
另外，本发明能够在不脱离其主旨的范围内取得各种变形例。
工业实用性
如以上所述，本发明适于能够长期进行稳定的动作例如将移动件移动到所期望的位置、在所期望的位置使移动件静止、能够维持静止的状态的惯性驱动促动器。
符号说明
3：压电元件
4、40：振动基板
9：磁轭
10、10a、10b：移动件
11、11a、11b：线圈
12、12a、12b：第一磁轭
20：固定件
21：永久磁铁
22：磁轭
40：振动基板
41：非磁性部
42：磁性部
100、120、140、200、300、400、500：惯性驱动促动器
101：支承部件
102：压电元件
103：振动部件
104：移动体
105：板簧
Claims (11)
1.一种惯性驱动促动器，其特征在于，具有：
移位机构，在第一方向和与所述第一方向相反的第二方向上产生微小移位；
振动基板，由于所述移位机构的所述微小移位而往复运动；
第一磁场产生机构，产生磁场；
固定件；
移动件，配置于所述振动基板的平面上，具有使由所述第一磁场产生机构产生的N极和S极的磁束集中于所述固定件侧的面的第一磁轭；以及
第二磁轭，位于所述振动基板的与所述移动件对置的朝向的相反一侧，
通过在所述振动基板的外侧使所述第一磁轭与所述第二磁轭的端部对置，机械地限制所述移动件在与驱动方向垂直的方向的运动，
通过对从第一磁场产生机构产生的磁场进行控制，从而控制在所述移动件与所述振动基板之间起作用的摩擦力，并驱动所述移动件。
2.如权利要求1所述的惯性驱动促动器，其特征在于，
还具有第二磁场产生机构，该第二磁场产生机构在从所述第一磁场产生机构产生的磁场以外、以在所述移动件与所述振动基板对置的方向上磁性吸引力或磁性排斥力起作用的方式产生磁场。
3.如权利要求1或2所述的惯性驱动促动器，其特征在于，
所述第一磁场产生机构是电磁线圈。
4.如权利要求2所述的惯性驱动促动器，其特征在于，
所述第二磁场产生机构是永久磁铁。
5.如权利要求1或2所述的惯性驱动促动器，其特征在于，
所述移位机构是压电元件。
6.如权利要求1或2所述的惯性驱动促动器，其特征在于，
所述振动基板是非磁性体。
7.如权利要求1或2所述的惯性驱动促动器，其特征在于，
所述振动基板具有非磁性部和磁性部。
8.如权利要求1或2所述的惯性驱动促动器，其特征在于，
所述振动基板上，至少一部分具有所述第一磁场产生机构。
9.如权利要求2所述的惯性驱动促动器，其特征在于，
所述振动基板上，至少一部分具有所述第二磁场产生机构。
10.如权利要求1或2所述的惯性驱动促动器，其特征在于，
所述振动基板兼具所述第二磁轭的功能。
11.如权利要求1或2所述的惯性驱动促动器，其特征在于，
所述移动件具有永久磁铁。
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