JP2000050657A - 電気機械変換素子を使用したアクチエ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動効率の良い電気機械変換素子によるアク
チエ−タを提供する。 【解決手段】 保持部材１１に形成された穴１２と１３
との間の壁部１４に軸受１４ａが、保持部材端面の壁部
１５に軸受１５ａが形成され、駆動軸２１が支承され
る。穴１２には圧電素子２２が配置され、その一端は取
付部１６側の壁面に接着固定され、他端は駆動軸２１が
接着固定される。駆動軸２１の軸受１５ａによる支持部
分は粘弾性を有する接着剤２８により軸受に接着され
る。圧電素子に駆動パルスを印加して駆動軸に速度の異
なる往復振動を発生させるとき、駆動軸に発生する望ま
しくない高調波振動は、軸受１５ａにおける接着剤２８
の粘弾性により吸収されると共に、駆動軸に発生する速
度の異なる往復振動の速度差が大きくなるので、駆動軸
に摩擦結合されたスライダを高速で所定方向へ移動させ
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電気機械変換素
子を使用したアクチエ−タに関し、例えば、ＸＹ駆動テ
−ブル、カメラの撮影レンズ、オ−バ−ヘツドプロジエ
クタ−の投影レンズ、双眼鏡のレンズなどの駆動部等の
精密機械装置一般の駆動に適した電気機械変換素子を使
用したアクチエ−タに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＸＹ駆動テ−ブルや、カメラの撮影レン
ズの駆動などには、従来電気モ−タを使用したアクチエ
−タが使用されてきたが、装置が大型になり、また磁界
の発生やノイズの発生などの不都合が指摘されていた。
そこで、このような種々の課題を解決する手段として、
本出願人は、電気機械変換素子を使用したアクチエ−
タ、即ち電気機械変換素子に固着結合された駆動部材に
移動部材を摩擦結合させ、電気機械変換素子に鋸歯状波
形の駆動パルスを印加して速度の異なる伸縮方向の変位
を発生させ、駆動部材に摩擦結合された移動部材を所定
の方向に移動させるアクチエ−タを提案してきた。

【０００３】図９及び図１０は、上記電気機械変換素子
を使用したアクチエ−タの一例で、図９はアクチエ−タ
を分解した状態を示す斜視図、図１０は組み立てた状態
を示す斜視図である。

【０００４】図９及び図１０において、アクチエ−タ１
００は、保持部材１０１、電気機械変換素子の１つであ
る圧電素子１１０、駆動軸１１１、スライダ１１２、そ
の他の部材から構成される。

【０００５】保持部材１０１は、全体が略円柱状に形成
され、直径方向（図９で上下方向）に貫通する第１の穴
１０２と第２の穴１０３が形成され、穴１０２と穴１０
３との間の壁部１０４には駆動軸１１１を支承する軸受
１０４ａが形成されている。また、保持部材１０１の端
面であつて穴１０３の壁部１０５を構成する部分には、
駆動軸１１１を支承する軸受１０５ａが形成されてい
る。なお、保持部材の部分１０６は、このアクチエ−タ
を装置へ取り付けるための取付部である。

【０００６】第１の穴１０２には圧電素子１１０が配置
され、圧電素子１１０の一方の端は保持部材１０１の取
付部１０６側の壁面に接着により固定され、圧電素子１
１０の他方の端には駆動軸１１１が接着により固定され
る。駆動軸１１１は壁部１０４の軸受１０４ａと壁部１
０５の軸受１０５ａとにより支持されるので、圧電素子
１１０に厚み方向の伸縮変位が発生すると、圧電素子１
１０に接着固定された駆動軸１１１は軸方向に往復移動
することができる。

【０００７】１１２はスライダで、保持部材１０１の穴
１０３の中に配置され、穴１０３を構成する長手方向の
内側壁面を回転止め兼ガイドとして、穴１０３の内部を
円柱軸方向に移動可能に構成されている。なお、スライ
ダ１１２の下側には、このアクチエ−タ１００により駆
動される部材、例えば、レンズ装置であれば可動のレン
ズ鏡筒などを取り付ける取付部１１２ｃが設けられてい
る。

【０００８】スライダ１１２は、その本体部分に形成さ
れた穴１１２ａに駆動軸１１１が貫通し、駆動軸１１１
が貫通している上部には開口部１１２ｂが形成され、駆
動軸１１１の上半分が露出している。また、この開口部
１１２ｂには駆動軸１１１の上半分に当接するパツド１
１３が嵌挿され、パツド１１３には、その上部に突起１
１３ａ、下面には駆動軸１１１の上半分に当接する溝１
１３ｂが設けられている。パツド１１３の突起１１３ａ
が板ばね１１４により押し下げられることにより、パツ
ド１１３の溝１１３ｂが駆動軸１１１に当接し、下向き
の付勢力Ｆが与えられる。なお、１１５は板ばね１１４
をスライダ１１２に固定するためのねじである。

【０００９】この構成により、駆動軸１１１とパツド１
１３及びスライダ１１２は適当な摩擦結合力で摩擦結合
する。摩擦結合力を決定する付勢力Ｆの調整は、ねじ１
１５の締め付け加減により調整することができる。

【００１０】駆動軸１１１は、前記したとおり、壁部１
０４の軸受１０４ａと壁部１０５の軸受１０５ａにより
支持されており、圧電素子１１０の側と反対側の端部１
１１ａは、軸受１０５ａの穴から僅かに突出している。

【００１１】壁部１０４の外側には板ばね１１７がねじ
１１８により固定されており、駆動軸１１１の端部１１
１ａを軸方向に押圧している。押圧力はねじ１１８の締
め加減で調整することができる。

【００１２】次に、その動作を説明する。まず、圧電素
子１１０に図１１の（ａ）に示すような緩やかな立上り
部分と急速な立下り部分を持つ鋸歯状波駆動パルスを印
加すると、駆動パルスの緩やかな立上り部分では、圧電
素子１１０が緩やかに厚み方向に伸び変位し、圧電素子
１１０に結合する駆動軸１１１も正方向（矢印ａ方向）
に緩やかに変位する。このとき、駆動軸１１１に摩擦結
合したスライダ１１２は摩擦結合力により駆動軸１１１
と共に正方向に移動する。

【００１３】駆動パルスの急速な立下り部分では、圧電
素子１１０が急速に厚み方向に縮み変位し、圧電素子１
１０に結合する駆動軸１１１も負方向（矢印ａと反対方
向）に急速に変位する。このとき、駆動軸１１１に摩擦
結合したスライダ１１２は慣性力により摩擦結合力に打
ち勝つて実質的にその位置に留まり移動しない。圧電素
子１１０に前記駆動パルスを連続的に印加することによ
り、駆動軸１１１に速度の異なる往復振動を発生させ、
駆動軸１１１に摩擦結合したスライダ１１２を連続的に
正方向に移動させることができる。

【００１４】なお、ここでいう実質的とは、正方向とこ
れと反対方向のいずれにおいてもスライダ１１２と駆動
軸１１１との間の摩擦結合面に滑りを生じつつ追動し、
駆動時間の差によつて全体として矢印ａ方向に移動する
ものも含まれる。

【００１５】スライダ１１２を先と反対方向（矢印ａと
反対方向）に移動させるには、圧電素子１１０に印加す
る鋸歯状波駆動パルスの波形を変え、図１１の（ｂ）に
示すような急速な立上り部分と緩やかな立下り部分から
なる駆動パルスを印加すれば達成することができる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の電気機械変換素子を使用したアクチエ−タでは、圧電
素子と保持部材及び電気機械変換素子と駆動軸とは接着
により固定結合されている。このため、駆動の際に電気
機械変換素子から伝達される振動により固定結合部の接
着力が次第に低下し、固定結合部が剥がれる等の不都合
が発生する可能性があつた。この対策として、従来のア
クチエ−タでは、駆動軸の端部に板ばね（上記した従来
例では板ばね１１７）を配置して駆動軸を電気機械変換
素子の方向に付勢し、接着固定部が剥がれを防止してい
た。

【００１７】しかしながら、上記した板ばねにより駆動
軸を電気機械変換素子に向けて付勢する構成は、接着固
定部の剥がれを防止するには効果があるにしても、電気
機械変換素子に発生する速度の異なる伸縮変位を駆動軸
に効率よく伝達することができないという不都合がある
ことが判明した。

【００１８】この発明は、上記課題を解決した電気機械
変換素子を使用した駆動効率のよいアクチエ−タを提供
することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するもので、請求項１の発明は、電気機械変換素子
と、前記電気機械変換素子の一端が固着結合され、電気
機械変換素子を固定保持する固定部材と、前記電気機械
変換素子の他端に固着結合され、電気機械変換素子とと
もに変位する駆動部材と、前記駆動部材に摩擦結合した
被駆動部材と、前記駆動部材の一端を前記電気機械変換
素子の伸縮変位方向に可動に支持する支持部材とを備
え、前記電気機械変換素子に駆動パルスを印加して伸縮
変位を発生させることにより駆動部材に速度の異なる往
復振動を発生させ、該駆動部材に摩擦結合した被駆動部
材を所定方向に移動させる電気機械変換素子を使用した
アクチエ−タにおいて、前記駆動部材の一端を前記支持
部材に粘弾性を有する接着剤で接着したことを特徴とす
る。

【００２０】請求項２の発明は、電気機械変換素子と、
前記電気機械変換素子の伸縮方向端部に固定結合された
第１の部材及び第３の部材と、前記第１の部材に摩擦結
合した第２の部材とを備え、前記電気機械変換素子に駆
動パルスを印加して伸縮変位を発生させることにより第
３の部材に対して第１の部材に速度の異なる往復振動を
発生させ、前記第１の部材とこれに摩擦結合した第２の
部材との間に相対変位を発生させ、第１の部材或いは第
２の部材のいずれかを所定方向に移動させる電気機械変
換素子を使用したアクチエ−タにおいて、前記第１の部
材の一端を該第１の部材を支持する支持部材に粘弾性を
有する接着剤で接着したことを特徴とする。

【００２１】そして、前記粘弾性を有する接着剤は、シ
リコンを主成分とする接着剤を使用することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて説明する。まず、第１の実施の形態について説明す
る。その基本的な構成は、先に図９及び図１０で説明し
た従来のアクチエ−タと同様であるが、駆動軸の端部の
保持部分の構成が相違している。

【００２３】図１は第１の実施の形態のアクチエ−タの
構成を示す斜視図、図２はその要部の構成を示す断面図
である。図１及び図２において、１０はアクチエ−タを
示す。固定部材を構成する保持部材１１は、全体が略円
柱状に形成され、直径方向（図１で上下方向）に貫通す
る第１の穴１２と第２の穴１３が形成され、穴１２と穴
１３との間の壁部１４には、駆動部材を構成する駆動軸
２１を支承する軸受１４ａが形成されている。また、保
持部材１１の端面であつて穴１３の壁部１５を構成する
部分には、駆動部材（駆動軸）を支持する支持部材であ
る軸受１５ａが形成されている。なお、保持部材の部分
１６はこのアクチエ−タを装置へ取り付けるための取付
部である。

【００２４】第１の穴１２には電気機械変換素子の１つ
である圧電素子２２が配置され、圧電素子２２の一方の
端は保持部材１１の取付部１６側の壁面に接着により固
定され、圧電素子２２の他方の端には駆動軸２１が接着
により固定される。

【００２５】図２に示すように、駆動軸２１は、壁部１
４の軸受１４ａと壁部１５の軸受１５ａにより支持され
ており、駆動軸２１の軸受１５ａにより支持されている
部分は、粘弾性を有する接着剤２８により軸受１５ａに
接着されている。粘弾性を有する接着剤としては、例え
ばシリコンを主成分とする接着剤を使用することができ
る。

【００２６】被駆動部材を構成するスライダ２３は、保
持部材１１の穴１３の中に配置され、穴１３を構成する
長手方向の壁面を回転止め兼ガイドとして、円柱軸の方
向に移動可能となつている。スライダ２３は、その本体
部分に形成された穴２３ａに駆動軸２１が貫通し、駆動
軸２１が貫通している上部には開口部２３ｂが形成さ
れ、駆動軸２１の上半分が露出している。

【００２７】また、この開口部２３ｂには駆動軸２１の
上半分に当接するパツド２４が嵌挿され、パツド２４に
は、その上部に突起２４ａが設けられており、パツド２
４の突起２４ａが板ばね２５により押し下げられ、パツ
ド２４には駆動軸２１に当接する下向きの付勢力Ｆが与
えられている。なお、２６は板ばね２５をスライダ２３
に固定するねじである。

【００２８】この構成により、駆動軸２１とパツド２４
及びスライダ２３は適当な摩擦結合力で摩擦結合する。
摩擦結合力を決定する付勢力Ｆの調整は、ねじ２６の締
め付け加減により調整することができる。

【００２９】次に、その動作を説明する。まず、圧電素
子２２に緩やかな立上り部分と急速な立下り部分を持つ
鋸歯状波駆動パルスを印加すると、駆動パルスの緩やか
な立上り部分では、圧電素子２２が緩やかに厚み方向に
伸び変位し、圧電素子２２に結合する駆動軸２１も正方
向（矢印ａ方向）に緩やかに変位する。このとき、駆動
軸２１に摩擦結合したスライダ２３は摩擦結合力により
駆動軸２１と共に正方向に移動する。

【００３０】駆動パルスの急速な立下り部分では、圧電
素子２２が急速に厚み方向に縮み変位し、圧電素子２２
に結合する駆動軸２１も負方向（矢印ａと反対方向）に
急速に変位する。このとき、駆動軸２１に摩擦結合した
スライダ２３は慣性力により摩擦結合力に打ち勝つて実
質的にその位置に留まり移動しない。圧電素子２２に前
記駆動パルスを連続的に印加することにより、駆動軸２
１に速度の異なる往復振動を発生させ、駆動軸２１に摩
擦結合したスライダ２３を連続的に正方向に移動させる
ことができる。

【００３１】なお、ここでいう実質的とは、正方向とこ
れと反対方向のいずれにおいてもスライダ２３と駆動軸
２１との間の摩擦結合面に滑りを生じつつ追動し、駆動
時間の差によつて全体として矢印ａ方向に移動するもの
も含まれる。

【００３２】スライダ２３を先と反対方向（矢印ａと反
対方向）に移動させるには、圧電素子２２に印加する鋸
歯状波駆動パルスの波形を変え、急速な立上り部分と緩
やかな立下り部分からなる駆動パルスを印加すれば達成
することができる。

【００３３】以上説明したアクチエ−タの構成及び動作
は、駆動軸２１と軸受１５ａが粘弾性を有する接着剤２
８により接着されている構成及び以下説明する動作以外
は、図９、図１０で説明した従来のアクチエ−タの構成
及び動作と変わらない。

【００３４】次に、駆動軸２１の軸受１５ａの部分が、
粘弾性を有する接着剤２８により軸受１５ａに接着され
ていることによる作用と動作を説明する。

【００３５】圧電素子２２の厚み方向の伸縮変位による
駆動軸２１に発生する速度の異なる往復振動は、軸受１
５ａにおける接着剤２８の粘弾性があたかもバネとダッ
シュポッドから構成される緩衝機構のように作用し、駆
動軸２１に発生する望ましくない高調波振動を吸収する
ことができる。

【００３６】図３の（ａ）及び（ｂ）は、圧電素子２２
に印加される鋸歯状波駆動パルスの波形、及び駆動軸の
変位を説明する図である。図３の（ａ）に示すような波
形の鋸歯状波駆動パルスを圧電素子２２に印加したと
き、従来技術で説明したように駆動軸の軸端を板ばねで
押さえた構成では、図３の（ｂ）において鎖線Ｐで示す
ように、駆動軸に発生する高調波振動により駆動軸の変
位に脈動が生じるほか、駆動軸の時間に対する伸び変位
（立上り変位）の割合と縮み変位（立下り変位）の割合
に大きな差異がないことが確かめられた。このことは、
駆動軸に発生する往復振動の速度差が小さいことを意味
するもので、速度差が小さいときは、駆動軸に摩擦結合
されたスライダはその位置で往復振動するだけで所定方
向へ殆ど移動しなくなつてしまい、駆動効率が低下して
しまう。

【００３７】これに対し、駆動軸の軸受部分を粘弾性を
有する接着剤で接着した場合は、図３の（ｂ）におい
て、実線Ｓで示すように駆動軸に発生する望ましくない
高調波振動が吸収され、また、駆動軸の時間に対する伸
び変位（立上り変位）の割合と縮み変位（立下り変位）
の割合に大きな差ができることが確かめられた。このこ
とは、駆動軸に発生する往復振動の速度差が大きいこと
を意味するもので、駆動軸に摩擦結合されたスライダを
高速で所定方向へ移動させることができるのである。

【００３８】図４は、圧電素子に印加される鋸歯状波駆
動パルスの電圧とスライダの駆動速度の関係を説明する
図である。図４において、鎖線Ｐは従来技術で説明した
アクチエ−タの駆動電圧と駆動速度の関係を示すもの
で、駆動電圧が或る電圧以下ではスライダを駆動するこ
とができない。

【００３９】これに対し、この発明の実施の形態のアク
チエ−タでは、従来のものよりも低い駆動電圧で駆動で
きるばかりでなく、より低い駆動電圧で高速駆動がで
き、駆動電圧に対する駆動速度の直線性も良く、サ−ボ
制御に適した性能を備えていることが実験的に確かめら
れた。

【００４０】次に、第２の実施の形態について説明す
る。第２の実施の形態は自走型のアクチエ−タである。
まず、図５を参照してその駆動原理を説明する。図５に
おいて、質量ｍ1 の移動体３２及び質量ｍ2 の駆動摩擦
部材３４が案内摩擦部材３１の上に移動可能に配置され
ている。移動体３２の一端には圧電素子３３の一端が接
着固着され、圧電素子３３の他端は質量ｍ2 の駆動摩擦
部材３４に接着固着されている。

【００４１】移動体３２と案内摩擦部材３１との接触面
の摩擦係数は十分に小さく、駆動摩擦部材３４と案内摩
擦部材３１との接触面の摩擦係数はそれよりも大きく設
定されており、また、移動体３２の質量ｍ1 は駆動摩擦
部材３４の質量ｍ2 よりも大きい（ｍ1 ＞ｍ2 ）。

【００４２】以上の構成において、図５の（ｄ）に示す
ような緩やかな立上り部と急速な立下り部の駆動パルス
を圧電素子３３に印加すると、駆動パルスの緩やかな立
上り部では圧電素子３３は緩やかに伸び、その加速度は
小さいので、移動体３２は図で右方向（矢印ａ方向）に
移動し、図５の（ａ）に示す状態から図５の（ｂ）に示
す状態になる。

【００４３】これは、駆動摩擦部材３４と案内摩擦部材
３１との接触面の間の摩擦力が移動体３２の移動による
慣性力よりも大きいから駆動摩擦部材３４が案内摩擦部
材３１に対して滑ることなく静止状態を保つのであり、
移動体３２は駆動摩擦部材３４から遠ざかる方向に移動
する。

【００４４】次に、駆動パルスの急速な立下り部では、
圧電素子３３は急速に縮み、その加速度は大きいので、
駆動摩擦部材３４は図で右方向（矢印ａ方向）に移動
し、図５の（ｂ）に示す状態から図５の（ｃ）に示す状
態になる。

【００４５】これは、移動体３２の慣性力は駆動摩擦部
材３４と案内摩擦部材３１との接触面の間の摩擦力より
も大きく、また、移動体３２の質量ｍ1 が駆動摩擦部材
３４の質量ｍ2 よりも大きいから、移動体３２が実質的
に移動しないからであり、駆動摩擦部材３４は移動体３
２側に移動する。

【００４６】この構成により、駆動摩擦部材３４は案内
摩擦部材３１に沿つて移動するから、案内摩擦部材３１
の長さを長くすることでアクチエ−タのストロ−クを長
くすることができ、また、駆動速度が低下することな
く、高速駆動が可能となる。

【００４７】図６乃至図８は、第２の実施の形態の自走
形のアクチエ−タの構成を説明する図である。図６はア
クチエ−タ５０の構成を示す斜視図で、駆動ユニツト６
０を外した状態を示す。また、図７は駆動ユニツト６０
を本体に装着した状態の断面図、図８は駆動ユニツト６
０の構成を示す斜視図である。

【００４８】図６に示すように、アクチエ−タ５０は、
基台５１、基台５１上に設けられた第２の部材を構成す
る案内部材５２及び５３、案内部材５２と５３とにより
挟まれて配置される駆動ユニツト６０から構成される。
案内部材５３には断面が略Ｖ字状の溝が形成され、案内
部材５２と共に後述する駆動ユニツト６０の円筒体６６
を挟持するように案内部材５２と５３は所定の間隔５５
を隔てて配置されており、また、案内部材５３はばね５
４により円筒体６６に向けて付勢されている。

【００４９】駆動ユニツト６０は、図８に示すように、
フレ−ム６１、フレ−ム６１上に一体的に形成された支
持部材６２及び支持部材６３、圧電素子６４、駆動軸６
５、及び円筒体６６から構成され、第１の部材を構成す
る駆動軸６５と円筒体６６は、その円筒体６６が第２の
部材を構成する案内部材５２と５３に挟持される。圧電
素子６４の一端は、第３の部材を構成するフレ−ム６１
の側壁に接着固定され、圧電素子６４の他端には第１の
部材である駆動軸６５が接着固定される。

【００５０】また、駆動軸６５は支持部材６２及び支持
部材６３により軸方向に移動可能に支持されており、駆
動軸６５の支持部材６３により支持されている部分は、
粘弾性を有する接着剤６８、例えばシリコンを主成分と
する接着剤により接着されているが、圧電素子６４の厚
み方向の伸縮によつては駆動軸６５及び円筒体６６は接
着剤の粘弾性により軸方向に往復移動することができ
る。また、フレ−ム６１及び支持部材６３には、図示し
ない被駆動部材を固定する取付穴６１ａ、６３ａを備え
ている。

【００５１】第１の部材を構成する駆動軸６５と円筒体
６６は、第３の部材を構成するフレ−ム６１よりも質量
が小さくなる（第１部材質量＜第３部材質量）ように構
成されている。

【００５２】この構成により、第２の部材を構成する案
内部材５２、５３と第１の部材を構成する駆動ユニツト
６０の円筒体６６とは適当な摩擦力で摩擦結合する。

【００５３】なお、駆動ユニツト６０のフレ−ム６１、
フレ−ム６１上に一体的に形成された支持部材６２及び
支持部材６３は、基台５１や案内部材５２及び５３フレ
−ム６１には接触せず、円筒体６６のみが支持部材６２
及び支持部材６３に接触することで、浮いた状態で保持
される。

【００５４】次に、その動作を説明する。駆動ユニツト
６０の円筒体６６を案内部材５２及び５３により挟持さ
せ適当な摩擦力で摩擦結合させた状態で、圧電素子６４
に図１１の（ａ）に示すような緩やかな立上り部分と急
速な立下り部分を持つ鋸歯状波駆動パルスを印加する
と、駆動パルスの緩やかな立上り部分では、圧電素子６
４が緩やかに厚み方向に伸び変位するが、このとき円筒
体６６と案内部材５２及び５３とは摩擦結合しているた
め、円筒体６６は案内部材５２及び５３に対して移動せ
ず、フレ−ム６１が矢印ａ方向に移動する。

【００５５】駆動パルスの急速な立下り部分では、圧電
素子６４が急速に厚み方向に縮み変位を生ずる。このと
き、フレ−ム６１がその位置に留まろうとする慣性力が
円筒体６６と案内部材５２及び５３との摩擦結合力に打
ち勝つので、円筒体６６と案内部材５２及び５３との間
に滑りを生じ、フレ−ム６１は移動しない。

【００５６】圧電素子６４に前記駆動パルスを連続的に
印加することにより、フレ−ム６１、即ち駆動ユニツト
６０を連続的に矢印ａ方向に移動させることができる。
駆動ユニツト６０を先と反対方向（矢印ａと反対方向）
に移動させるには、圧電素子６４に印加する鋸歯状波駆
動パルスの波形を変え、図１１の（ｂ）に示すような急
速な立上り部分と緩やかな立下り部分からなる駆動パル
スを印加すればよい。

【００５７】第２の実施の形態のアクチエ−タも、第１
の実施の形態のアクチエ−タと同様に、駆動軸６５の支
持部材６３により支持されている部分が粘弾性を有する
接着剤６８により接着されている。

【００５８】この構成により、第２の実施の形態のアク
チエ−タも、圧電素子６４の厚み方向の伸縮変位による
駆動軸６５に発生する速度の異なる往復振動は、支持部
材６３における接着剤６８の粘弾性があたかもバネとダ
ッシュポッドから構成される緩衝機構のように作用し、
駆動軸６５に発生する望ましくない高調波振動を吸収す
ることができる。これにより、従来のものよりも低い駆
動電圧で駆動できるばかりでなく、より低い駆動電圧で
高速駆動ができ、駆動電圧に対する駆動速度の直線性も
良くなる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明した通り、この発明の電気機械
変換素子を使用したアクチエ−タは、電気機械変換素子
に固着結合され、電気機械変換素子とともに変位する駆
動部材又は第１の部材の端部を、これを支承する支持部
材に粘弾性を有する接着剤で接着したことを特徴とする
ものである。

【００６０】これにより、電気機械変換素子により駆動
される駆動部材又は第１の部材に発生する望ましくない
高調波振動が吸収され、駆動される部材を高速で所定方
向へ移動させることができる。また、この発明によれ
ば、従来のものよりも低い駆動電圧で駆動できるばかり
でなく、より低い駆動電圧で高速駆動ができ、駆動電圧
に対する駆動速度の直線性も良いなど優れた性能を備え
たアクチエ−タを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態のアクチエ−タの
構成を示す斜視図。

【図２】図１に示すアクチエ−タの要部の構成を示す断
面図。

【図３】圧電素子に印加される鋸歯状波駆動パルスの波
形、及び駆動軸の変位を説明する図。

【図４】圧電素子に印加される鋸歯状波駆動パルスの電
圧とスライダの駆動速度の関係を説明する図。

【図５】この発明の第２の実施の形態の駆動原理を説明
する図。

【図６】第２の実施の形態のアクチエ−タの構成を示す
斜視図。

【図７】図６に示すアクチエ−タの駆動ユニツトを本体
に装着した状態の断面図。

【図８】図６に示すアクチエ−タの駆動ユニツトの構成
を示す斜視図。

【図９】従来のアクチエ−タを構成部材に分解した斜視
図。

【図１０】図９に示す従来のアクチエ−タの組み立て状
態を示す斜視図。

【図１１】駆動パルスの波形を説明する図。

【符号の説明】

１０ アクチエ−タ １１ 保持部材 １２、１３ 穴 １４、１５ 壁部 １４ａ、１５ａ 軸受 ２１ 駆動軸 ２２ 圧電素子 ２３ スライダ ２４ パツド ２８ 粘弾性を有する接着剤 ５０ アクチエ−タ ５１ 基台 ６０ 駆動ユニツト ５２、５３ 案内部材 ６１ フレ−ム ６２、６３ 支持部材 ６４ 圧電素子 ６５ 駆動軸 ６６ 円筒体 ６８ 粘弾性を有する接着剤

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H680 AA00 AA04 AA06 AA08 BB07 BB13 BC01 BC10 DD01 DD23 DD27 DD37 DD53 DD59 DD67 DD73 DD83 DD88 DD95 EE04 EE07 FF03 FF04 FF08 FF32 FF38 GG18 GG20

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気機械変換素子と、 前記電気機械変換素子の一端が固着結合され、電気機械
   変換素子を固定保持する固定部材と、 前記電気機械変換素子の他端に固着結合され、電気機械
   変換素子とともに変位する駆動部材と、 前記駆動部材に摩擦結合した被駆動部材と、 前記駆動部材の一端を前記電気機械変換素子の伸縮変位
   方向に可動に支持する支持部材とを備え、 前記電気機械変換素子に駆動パルスを印加して伸縮変位
   を発生させることにより駆動部材に速度の異なる往復振
   動を発生させ、該駆動部材に摩擦結合した被駆動部材を
   所定方向に移動させる電気機械変換素子を使用したアク
   チエ−タにおいて、 前記駆動部材の一端を前記支持部材に粘弾性を有する接
   着剤で接着したことを特徴とする電気機械変換素子を使
   用したアクチエ−タ。
2. 【請求項２】 電気機械変換素子と、 前記電気機械変換素子の伸縮方向端部に固定結合された
   第１の部材及び第３の部材と、 前記第１の部材に摩擦結合した第２の部材とを備え、 前記電気機械変換素子に駆動パルスを印加して伸縮変位
   を発生させることにより第３の部材に対して第１の部材
   に速度の異なる往復振動を発生させ、前記第１の部材と
   これに摩擦結合した第２の部材との間に相対変位を発生
   させ、第１の部材或いは第２の部材のいずれかを所定方
   向に移動させる電気機械変換素子を使用したアクチエ−
   タにおいて、 前記第１の部材の一端を該第１の部材を支持する支持部
   材に粘弾性を有する接着剤で接着したことを特徴とする
   電気機械変換素子を使用したアクチエ−タ。
3. 【請求項３】 前記粘弾性を有する接着剤は、シリコン
   を主成分とする接着剤であることを特徴とする請求項１
   又は請求項２のいずれかに記載の電気機械変換素子を使
   用したアクチエ−タ。