JP2002233171A

JP2002233171A - 駆動装置

Info

Publication number: JP2002233171A
Application number: JP2001028207A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Yoshida; 龍一吉田; Satoyuki Yuasa; 智行湯淺
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2001-02-05
Filing date: 2001-02-05
Publication date: 2002-08-16

Abstract

(57)【要約】【課題】駆動時のモーメントの発生を抑え、効率的に
駆動することができる駆動装置を提供する。【解決手段】電気機械変換素子２０は、中空穴２１を
有する筒形状に形成される。駆動摩擦部材１０に摩擦力
で係合される係合部材１８は、電気機械変換素子２０の
中空穴２１を通る。摩擦力付与部材１０は、電気機械変
換素子２０の筒軸方向の一端に固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動装置に関し、
詳しくは圧電素子などの電気機械変換素子を用いた駆動
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、圧電素子を用いた駆動装置とし
て、例えば図１の原理説明図に示すように、素子固定タ
イプのものや自走式タイプのものが提案されている。

【０００３】素子固定タイプのものは、図１（ａ）に示
したように、圧電素子の伸縮方向の一方の端面が固定部
材に固着結合され、他方の端面が駆動摩擦部材に固着結
合され、駆動摩擦部材に移動体が摩擦力で係合する。

【０００４】自走式タイプのものは、図１（ｂ）に示し
たように、圧電素子の伸縮方向の一方の端面が移動体に
固着結合され、他方の端面が駆動摩擦部材に固着結合さ
れ、駆動摩擦部材が固定部材に摩擦力で係合する。移動
体は、固定部材に沿って移動自在である。

【０００５】いずれのタイプの駆動装置も、例えば図１
（ｃ）に示した鋸歯状波形の駆動電圧を圧電素子に印加
して、圧電素子を伸びと縮みで異なる速度で伸縮させる
ことにより、駆動を行う。

【０００６】すなわち、素子固定タイプの場合、例えば
図１（ａ）に示したように、圧電素子をゆっくり伸ば
し、移動体を駆動摩擦部材とともに一体的に移動させ
る。次に、圧電素子を急に縮め、駆動摩擦部材を急激に
初期位置に戻す。このとき、駆動摩擦部材と移動体との
間に滑りが生じ、移動体は実質的に移動せず、駆動摩擦
部材だけが初期位置に戻る。その結果、移動体は、駆動
摩擦部材に沿って初期位置から移動する。このサイクル
を繰り返し、移動体を駆動摩擦部材に沿って移動させ
る。

【０００７】一方、自走式タイプの場合、例えば図１
（ｂ）に示すように、圧電素子をゆっくり伸ばすと、駆
動摩擦部材と固定部材との間には大きな摩擦力があるた
め、移動体側が移動する。次に、圧電素子を急に縮め
る。このとき、移動体の方が駆動摩擦部材より十分に質
量が大きいと、固定部材と駆動摩擦部材との間で滑りが
生じ、駆動摩擦部材が移動体側へ移動する。その結果、
駆動ユニット、すなわち駆動摩擦部材と圧電素子と移動
体が、固定部材に沿って初期位置から移動する。このサ
イクルを繰り返し、駆動ユニットを固定部材に沿って移
動させる。

【０００８】具体的には、駆動装置は、例えば図２
（ａ）の分解斜視図および（ｂ）の組立斜視図に示すよ
うに構成される。

【０００９】駆動装置５０は、大略、駆動軸５３と移動
ユニット５８とを備える。

【００１０】駆動軸５３は、その両端部が、例えば不図
示のベース上に固定される一対の固定ブロック５１，５
２に止めねじ５１ａ，５２ａで固定される。

【００１１】移動ユニット５８は、矢印ａで示すように
駆動軸５３が挿通される移動部材５６と、移動部材５６
の端面にその積層方向の一方の端面が固着結合され、そ
の積層方向が駆動軸５３の軸方向と一致するように配置
された圧電素子５４と、圧電素子５４の積層方向の他方
の端面に固着結合され、駆動軸５３に沿って配置された
駆動摩擦部材５５とを備える。駆動摩擦部材５５は、圧
電素子５４に固着結合する本体部５５ａと、本体部５５
ａの側面から駆動軸５３側に突出した一対の半割れ筒状
の突片５５ｂとを有する。一対の突片５５ｂは、図２
（ｂ）に示したように、駆動軸５３を上下から弾性的に
挟持して、駆動軸５３に摩擦力で結合するようになって
いる。移動部材５６には、例えば不図示のテーブルに固
定するためのねじ穴５７が形成されている。

【００１２】駆動装置５０は、駆動軸５３を固定した場
合には、自走式タイプの駆動装置である。不図示の駆動
回路により適宜な駆動電圧を圧電素子５４に印加し、圧
電素子５４をその積層方向に伸縮させることにより、移
動ユニット５８を駆動軸５３に沿って移動させることが
できる。

【００１３】一方、移動部材５８を固定し、止めねじ５
１ａ，５２ａを外して駆動軸５３を固定ブロック５１，
５２により移動自在に支持すれば、素子固定タイプの駆
動装置となる。適宜な駆動電圧を圧電素子５４に印加
し、圧電素子５４をその積層方向に伸縮させることによ
り、駆動軸５３を移動体５６に対して軸方向に移動させ
ることができる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図２の駆動装
置５０は、自走式タイプの場合であっても、素子固定式
タイプの場合であっても、圧電素子５４の伸縮による伸
縮力が圧電素子５４の中心軸に沿って発生し、駆動軸５
３と駆動摩擦部材５５との間の摩擦力が、大略、駆動軸
５３に沿って発生し、この２種類の力のベクトルは一直
線上にはない。そのため、圧電素子５４や駆動摩擦部材
５５に曲げを生むモーメントが働き、駆動装置５０を効
率的に駆動するには、限界があった。

【００１５】したがって、本発明が解決しようとする技
術的課題は、駆動時のモーメントの発生を抑え、効率的
に駆動することができる駆動装置を提供することであ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段および作用・効果】本発明
は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の駆
動装置を提供する。

【００１７】駆動装置は、電気機械変換素子と、前記電
気機械変換素子の一端に固定された駆動摩擦部材と、前
記駆動摩擦部材に摩擦力で係合された係合部材と、前記
駆動摩擦部材と前記係合部材とを相対移動させるように
前記電気機械変換素子に駆動電圧を印加する駆動回路と
を備えたタイプのものである。前記電気機械変換素子
は、中空穴を有する筒形状に形成される。前記係合部材
は、前記電気機械変換素子の前記中空穴を通る。

【００１８】上記構成において、電気機械変換素子は、
例えば、圧電素子、電歪素子、磁歪素子、静電アクチュ
エータなどである。電気機械変換素子は、円形断面に限
らず、例えば断面が多角形や楕円形の筒形状に形成して
もよい。また、筒形状は湾曲していてもよく、断面中心
を結んだ筒軸が曲線であってもよい。もっとも、断面が
円形で筒軸が直線の円筒型の電気機械変換素子を用いれ
ば、軸対称の簡単な構成とすることができるので、好ま
しい。電気機械変換素子の中空穴には、係合部材が通
る。駆動摩擦部材は、電気機械変換素子の筒軸方向の一
端に固定される。

【００１９】上記構成によれば、電気機械変換素子がそ
の筒軸の方向に伸縮する場合には、その伸縮方向の直線
もしくは曲線上（又は、それらの近傍）に、電気機械変
換素子の伸縮により発生した伸縮力のベクトルと、摩擦
力付与部材と係合部材との間に発生した摩擦力のベクト
ル（摩擦力が複数箇所で発生した場合には、それらの合
ベクトル）とを配置し、伸縮力のベクトルと摩擦力のベ
クトルとのずれによるモーメントの発生を抑えることが
できる。

【００２０】また、電気機械変換素子がその筒軸を中心
にねじれる場合には、例えば駆動装置を軸対称に構成す
ることにより、電気機械変換素子のねじれにより発生し
た回転モーメントと、摩擦力付与部材と係合部材との間
で発生した摩擦力による回転モーメントとが平衡を保つ
ようにして、モーメントの発生を抑えることができる。

【００２１】したがって、駆動時のモーメントの発生を
抑え、効率的に駆動することができる。

【００２２】上記駆動装置は、以下のように種々の態様
で構成することができる。

【００２３】好ましくは、前記電気機械変換素子は、筒
軸方向に伸縮する伸縮型圧電素子である。前記駆動摩擦
部材と前記係合部材とは、前記筒軸方向に相対移動可能
である。

【００２４】上記構成において、電気機械変換素子の他
端を固定した場合、すなわち、素子固定タイプの駆動装
置の場合には、駆動摩擦部材が向きにより異なる速度で
筒軸の方向に移動するように、適宜な駆動電圧を電気機
械変換素子に印加することにより、係合部材を駆動摩擦
部材に対して移動させることができる。また、係合部材
を固定した場合、すなわち、自走式タイプの駆動装置の
場合には、電気機械変換素子の他端が向きにより異なる
速度で筒軸の方向に移動するように、適宜な駆動電圧を
電気機械変換素子に印加することにより、係合部材に対
して駆動摩擦部材および電気機械変換素子を移動させる
ことができる。この場合、電気機械変換素子の他端に
は、適宜な質量の移動体を固定することが好ましい。

【００２５】好ましくは、さらに、前記電気機械変換素
子は、大略前記筒軸を中心にねじり振動も可能である。
前記駆動摩擦部材と前記係合部材とは、前記筒軸の方向
と、前記筒軸まわりの周方向との２自由度で相対移動可
能である。

【００２６】上記構成において、電気機械変換素子が筒
軸を中心にねじり振動する場合には、筒軸のまわりに、
摩擦力付与部材と係合部材との間の摩擦力発生点を複数
配置して、回転駆動することができる。この場合、電気
機械変換素子のねじり振動により発生する回転モーメン
トと、摩擦力付与部材と係合部材との間の摩擦力により
発生する回転モーメントとが平衡を保つように、複数の
摩擦力発生点を配置し、不要なモーメントの発生を抑
え、効率的な回転駆動を行うことが可能である。

【００２７】好ましくは、前記電気機械変換素子の一端
に、前記係合部材を案内するガイド部が設けられてい
る。

【００２８】上記構成において、電気機械変換素子の一
部としてガイド部を形成しても、電気機械変換素子の一
端に別部材のガイド部を設けてもよい。ガイド部は、電
気機械変換素子の摩擦力付与部材側の一端に設けてもよ
いが、好ましくは、摩擦力付与部材とは反対側の一端に
設け、係合部材の傾きがより少なくなるようにする。

【００２９】上記構成によれば、係合部材は、摩擦力付
与部材とガイド部とにより、傾かないように保持される
ので、係合部材の傾きによる不要なモーメントの発生を
防止し、安定して駆動することができる。

【００３０】また、本発明は、上記構成の駆動装置を用
いて、アンテナのロッド部を前記係合部材としてその軸
方向に駆動して伸縮するアンテナ送り機構を提供する。

【００３１】上記構成において、駆動装置は、摩擦力で
アンテナのロッド部を駆動し保持するので、手等でアン
テナを強制的に伸縮しても故障することはなく、アンテ
ナ送り機構に好適である。

【００３２】また、本発明は、上記構成の駆動装置を用
いて、ワイヤを前記係合部材としてその軸方向に駆動し
て送るワイヤ送り機構を提供する。

【００３３】上記構成において、駆動装置は、摩擦力で
ワイヤを送り保持するので、手等でワイヤを強制的に送
ったり戻したしても故障することはなく、ワイヤ送り機
構に好適である。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態に係る
駆動装置について、図面を参照しながら説明する。

【００３５】まず、第１実施形態の駆動装置について、
図３〜図６を参照しながら説明する。

【００３６】図３に示すように、駆動装置２は、直列に
接続された摩擦力付与部材１０、圧電素子２０およびウ
エイト部材１６と、係合部材１８とを備える。

【００３７】摩擦力付与部材１０は、駆動摩擦部材であ
り、中空円筒型の本体１２と、薄板部１４とからなる。
薄板部１４は、本体１２の中空穴１３に三角柱状に配置
され、本体１２に結合される。薄板部１４により形成さ
れた三角柱状の空間１５内に係合部材１８が押し込ま
れ、薄板部１４が弾性変形し、係合部材１８との間に摩
擦力を発生するようになっている。摩擦力付与部材１０
は、例えば樹脂で形成する。

【００３８】圧電素子２０は、不図示の駆動回路により
駆動電圧が印加されると変形する電気機械変換素子であ
り、例えば、ＰＺＴ〔Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３〕等の圧
電材料を用いて形成される。圧電素子２０は、中空穴２
１を有する円筒形状であり、中空穴２１の内径は係合部
材１８の外径よりも大きく、係合部材１８が中空穴２１
に遊挿するようになっている。

【００３９】ウエイト部材１６も中空円筒形状である
が、その中空穴１７の内径は係合部材１８の外径と略等
しく、係合部材１８を摺動自在に支持するようになって
いる。ウエイト部材１６は、例えば金属で形成し、摩擦
力付与部材１０よりも十分に質量が大きい。

【００４０】摩擦力付与部材１０、圧電素子２０および
ウエイト部材１６は、図３（ｂ）に示すように、中心軸
を揃えた状態で接着により直列に結合される。

【００４１】係合部材１８は、図３（ｃ）に示したよう
に、直列に接続された摩擦力付与部材１０、圧電素子２
０およびウエイト部材１６に挿通され、摩擦力付与部材
１０と摩擦力により係合し、ウエイト部材１６の中空穴
１７により軸方向摺動自在に支持される。

【００４２】圧電素子２０としては、図４に示した伸び
方向歪み素子２０ａやねじれ方向歪み素子２０ｂを用い
ることができる。

【００４３】伸び方向歪み素子２０ａは、駆動電圧の印
加により、図４（ａ）において矢印９０ａ，９０ｂで示
したように、中立点２０ｓに関して両側に、円筒軸方向
の変形が生じる。伸び方向歪み素子２０ａは、例えば圧
電材料の縦効果あるいは横効果を利用する。

【００４４】ねじれ方向歪み素子２０ｂは、駆動電圧の
印加により、図４（ｂ）において矢印９０ｓ，９０ｔで
示したように、中立点２０ｔに関して両側に、円周方向
の変形が生じる。ねじれ方向歪み素子２０ｂは、例え
ば、圧電材料のせん断効果を利用する。

【００４５】次に、駆動装置２の駆動原理について、図
５を参照しながら説明する。図において、黒い丸２０
ｓ，２０ｔは歪みの中立点を示し、黒い三角９２ａ，９
２ｂ，９４ａ，９４ｂは動作確認用の印である。

【００４６】圧電素子２０としては伸び方向歪み素子２
０ａを用いた場合、係合部材１８を直進駆動することが
できる。

【００４７】例えば、圧電素子２０ａがゆっくり伸び、
急激に縮むように、圧電素子２０ａに適宜な駆動電圧を
印加すると、係合部材を摩擦力付与部材１０側に移動さ
せることができる。逆に、圧電素子２０ａがゆっくり縮
み、急激に伸びるようにすれば、係合部材をウエイト部
材１８側に移動させることができる。

【００４８】すなわち、例えば圧電素子２０ａがゆっく
り伸びると、図５（ａ）および（ｂ）に示したように、
摩擦力付与部材１０がウエイト部材１６から遠ざかる方
向（図において上向き）に移動する。このとき、係合部
材１８は、摩擦力付与部材１０との摩擦力により、矢印
２ｘで示すように、摩擦力付与部材１０とともに一体的
に移動する。次に、圧電素子２０ａが急激に縮むと、図
５（ｃ）に示すように、逆方向（図において下向き）に
移動する。このとき、摩擦力付与部材１０の移動が急激
であるので係合部材１８と摩擦力付与部材１０との間で
滑りが生じ、係合部材１８はその慣性力により静止した
状態を保ち、摩擦力付与部材１０だけが元の位置に戻
る。図５（ａ）から（ｃ）の動作を繰返すことにより、
係合部材１８を直進駆動することができる

【００４９】圧電素子２０としてねじれ方向歪み素子２
０ｂを用いた場合、係合部材１８を回転駆動することが
できる。

【００５０】例えば図５（ｄ）および（ｅ）に示したよ
うに、圧電素子２０ｂが円周方向にゆっくりねじれる
と、摩擦力付与部材１０は回転移動する。このとき、係
合部材１８は、摩擦力付与部材１０との摩擦力によっ
て、摩擦力付与部材１０とともに、矢印２ｙで示すよう
に、回転移動する。次に、図５（ｆ）に示すように、圧
電素子２０ｂが急激に逆方向にねじれ、元の状態に戻る
と、摩擦力付与部材１０は逆方向に回転移動する。この
とき、係合部材１８と摩擦力付与部材１０との間で滑り
が生じ、係合部材１８はその慣性力により静止した状態
を保ち、摩擦力付与部材１０だけが元の位置に戻る。図
５（ｄ）から（ｆ）の動作を繰返すことにより、係合部
材１８を回転駆動することができる。

【００５１】なお、直進駆動や回転駆動は、相対的なも
のである。ウエイト部材１６を固定すれば、図１（ａ）
に示した素子固定タイプの駆動装置のように、係合部材
１８が駆動される。係合部材１８を固定すれば、図１
（ｂ）に示した自走式タイプの駆動装置のように、摩擦
力付与部材１０、圧電素子２０およびウエイト部材１６
を連結したユニット側が駆動される。

【００５２】円筒軸方向とねじれ方向の両方の自由度で
駆動したい場合には、例えば図６に示した駆動装置４の
ように、タイプの異なる伸び方向歪み素子２０ａとねじ
れ方向歪み素子２０ｂとを連結し、伸び方向歪み素子２
０ａとねじれ方向歪み素子２０ｂとを選択的に動かせば
よい。

【００５３】次に、本発明の第２実施形態の駆動装置に
ついて、図７および図８を参照しながら説明する。第２
実施形態の駆動装置は、第１実施形態の駆動装置と大略
同様に構成されるので、同一の構成部分には同一の符号
を用い、以下では相違点を中心に説明する。

【００５４】駆動装置６は、図７（ａ）および（ｂ）に
示すように、直列に結合された摩擦力付与部材１０、円
筒型の圧電素子２０、ウエイト部材３０、弾性部材３
２、および軸ガイド部材３４と、係合部材１８とを備え
ている。弾性部材３２には、弾性変形しやす材料、例え
ばゴムを用いる。係合部材１８は、図７（ｃ）に示した
ように、摩擦力付与部材１０の薄板部１４と摩擦力によ
り係合するとともに、軸ガイド部材３４の中空穴３５に
摺動自在に嵌合する。また、圧電素子２０の中空穴２１
と、ウエイト部材３０の中空穴３１とには、遊挿され
る。

【００５５】例えば図３に示した第１実施形態の駆動装
置２は、摩擦力付与部材１０の薄板部１４とウエイト部
材１６の中空穴１７との同軸度を高くする必要があった
が、図７に示した駆動装置６では、摩擦力付与部材１０
と軸ガイド部材３４と間に弾性部材３２を配置すること
で、摩擦力付与部材１０と軸ガイド部材３４との同軸度
の精度を落とすことが可能となる。

【００５６】また、図７（ｄ）に示すように、係合部材
１８ａが湾曲している場合でも、弾性部材３２の変形に
より、係合部材１８ａを駆動することができる。

【００５７】摩擦力付与部材１０は、直進駆動する場合
や回転駆動する場合には、係合部材１８との間の摩擦力
に不均衡が生じない軸対称の構成とすることが好まし
い。しかし、図７（ｄ）に示したように係合部材１８ａ
が湾曲しているような場合には、例えば図８に示したよ
うに構成してもよい。

【００５８】図８（ａ）の平面図および（ｂ）の断面図
に示した摩擦力付与部材１０ａは、断面略半円形の中空
穴１３ａを有する本体部１２ａと、本体部１２ａから突
設された２つの薄板部１４ａとを備える。２つの薄板部
１４ａは、本体部１２ａに片持ち支持されている。本体
部１２ａの弓形部分１２ｋと薄板１４ａとの間の空間１
５ａに、係合部材１８が挿通される。薄板部１４ａは、
この空間１５ａにわずかに入り込むように設けられ、係
合部材１８が挿通されたときに外側に撓み、係合部材１
８との間に摩擦力が発生するようになっている。

【００５９】図８（ｃ）の平面図および（ｄ）の断面図
に示した摩擦力付与部材１０ｂは、本体部１２ｂと、本
体部１２ｂに接着される別部材の薄板部１４ｂとを有す
る。摩擦力付与部材１０ｂは、断面扇形の中空穴１３ｂ
を有する。薄板部１４ｂは、本体部１２ｂの２つの弓形
部分１２ｐ，１２ｑに対向して、中空穴１３ｂ内に配置
され、接着により固定される。本体部１２ｂの弓形部分
１２ｐ，１２ｑと薄板１４ｂとの間の空間１５ｂに、係
合部材１８が挿通される。薄板部１４ｂは、この空間１
５ｂにわずかに入り込むように設けられ、係合部材１８
が挿通されたときに外側に撓み、係合部材１８との間に
摩擦力が発生するようになっている。

【００６０】次に、本発明の第３実施形態に係るアンテ
ナ送り機構について、図９を参照しながら説明する。ア
ンテナ送り機構は、第２実施形態と同様に構成された駆
動装置６ａを、携帯電話６０のアンテナ送りに応用した
ものである。

【００６１】図９（ｂ）の要部断面図に示したように、
携帯電話６０のハウジング６２の内部には、駆動装置６
ａを配置する突片６４が設けられている。突片６４には
嵌合穴６５が形成され、アンテナ６６のロッド部６７が
摺動自在に嵌合し、軸ガイド部材として機能する。突片
６４の上には、弾性部材３２と、ウエイト部材３０と、
円筒型の伸び方向歪み素子２０ａと、摩擦力付与部材１
０とが、直列に接着固定され、アンテナ６６のロッド部
６７が挿通される。アンテナ６６のロッド部６７は、送
受信回路６８にケーブル６９で接続される。駆動装置６
ａは、伸び方向歪み素子２０ａの伸縮により、アンテナ
６６のロッド部６７を軸方向に駆動し、携帯電話６０の
本体内からアンテナ６６を出没させる。

【００６２】次に、本発明の第４実施形態に係るワイヤ
送り機構について、図１０を参照しながら説明する。ワ
イヤ送り機構は、第２実施形態と同様に構成された駆動
装置６ｂを、ワイヤ送り装置７０のワイヤ送りに応用し
たものである。

【００６３】ワイヤ送り装置７０のハウジング７２の内
部には、突片７４が設けられている。突片７４には、ワ
イヤ７６が摺動自在に挿通される嵌合穴７５が形成さ
れ、軸ガイド部材として機能するようになっている。突
片７４の下には、弾性部材３２と、ウエイト部材３０
と、伸び方向歪み素子２０ａと、摩擦力付与部材１０と
が、直列に接着固定され、ワイヤ７６が挿通されるよう
になっている。これによって駆動装置６ｂが構成され、
圧電素子２０ａの伸縮により、リール７７に巻かれたワ
イヤ７６を、ハウジングの外に送り出すことができるよ
うになっている。

【００６４】次に、本発明の第５実施形態に係るねじ締
め装置８０について、図１１を参照しながら説明する。
ねじ締め装置８０は、第２実施形態と同様に構成された
駆動装置６ｃを、ドライバ８７の駆動に応用したもので
ある。

【００６５】図１１に示すように、ねじ締め装置８０
は、断面コ字状フレーム８２の上片８４に、嵌合穴８５
が形成され、下端にドライバー８７を有する駆動軸８６
が摺動自在に挿通され、上片８４が軸ガイド部材として
機能するようになっている。上片８４の下に、弾性部材
３２と、ウエイト部材３０と、伸び方向歪み素子２０ａ
と、ねじれ方向歪み素子２０ｂと、摩擦力付与部材１０
とが、直列に接着固定され、駆動軸８６が挿通されるよ
うになっている。

【００６６】ねじ締め装置８０は、伸び方向歪み素子２
０ａとねじれ方向歪み素子２０ｂとを組み合わせて用い
るので、２自由度の駆動が可能である。すなわち、伸び
方向歪み素子２０ａに適宜な駆動電圧を印加することに
より、矢印８７ｘで示すように、ドライバー８７を上下
方向に直進駆動することができる。ねじれ方向歪み素子
２０ｂに適宜な駆動電圧印加することにより、矢印８７
ｙで示すように、ドライバー８７を回転駆動することが
できる。

【００６７】伸び方向歪み素子２０ａとねじれ方向歪み
素子２０ｂとを用いた図１１の構成と同様な構成は、低
負荷であれば、加工機にも利用できる。

【００６８】以上説明した駆動装置２，４，６は、円筒
型の圧電素子２０の両端にウエイト部材１６，３０と摩
擦力付与部材１０とを固定し、圧電素子２０の中空穴２
１に係合部材１８，１８ａを通し、同軸上に、駆動力が
発生する部分と、摩擦力が発生する部分と、慣性力が発
生する部分とを配置することにより、駆動力、摩擦力、
慣性力のずれによるモーメントの発生を抑えることがで
きる。これにより、駆動装置の速度性能が向上し、駆動
も安定し、効率的に駆動することができる。また、直進
のみならず、回転という新たな動きも可能となる。

【００６９】なお、本発明は上記各実施形態に限定され
るものではなく、その他種々の態様で実施可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】駆動装置の原理説明図である。

【図２】従来の駆動装置の分解斜視図および組立斜視
図である。

【図３】本発明の第１実施形態に係る駆動装置の説明
図である。

【図４】圧電素子の斜視図である。

【図５】図３の駆動装置の動作説明図である。

【図６】変形例の駆動装置の斜視図である。

【図７】本発明の第２実施形態に係る駆動装置の説明
図である。

【図８】摩擦力付与部材の変形例の平面図および断面
図である。

【図９】本発明の第３実施形態に係るアンテナ送り機
構の正面図および断面図である。

【図１０】本発明の第４実施形態に係るワイヤ送り機
構の断面図である。

【図１１】本発明の第５実施形態に係るねじ締め装置
の断面図である。

【符号の説明】

２，２ａ，２ｂ，４，６，６ａ，６ｂ，６ｃ駆動装置１０，１０ａ，１０ｂ摩擦力付与部材（駆動摩擦部
材）１６ウエイト部材（ガイド部）１７中空穴１８係合部材２０圧電素子（電気機械変換素子）２０ａ伸び方向歪み素子（電気機械変換素子、伸縮型
圧電素子）２０ｂねじれ方向歪み素子（電気機械変換素子）３０ウエイト部材３２弾性部材３４軸ガイド部材（ガイド部）６０携帯電話（アンテナ伸縮機構）７０ワイヤ送り装置（ワイヤ送り機構）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5H680 AA04 AA06 BB04 BB07 BB13 BB15 BB17 BB20 CC03 DD01 DD13 DD23 DD34 DD53 DD55 DD65 DD67 DD84 DD87 DD88 FF03 FF08 GG02 GG19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気機械変換素子と、前記電気機械変換
素子の一端に固定された駆動摩擦部材と、前記駆動摩擦
部材に摩擦力で係合された係合部材と、前記駆動摩擦部
材と前記係合部材とを相対移動させるように前記電気機
械変換素子に駆動電圧を印加する駆動回路とを備えた駆
動装置において、前記電気機械変換素子は、中空穴を有する筒形状に形成
され、前記係合部材は、前記電気機械変換素子の前記中空穴を
通ることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】前記電気機械変換素子は、筒軸方向に伸
縮する伸縮型圧電素子であり、前記駆動摩擦部材と前記係合部材とは、前記筒軸方向に
相対移動可能であることを特徴とする、請求項１記載の
駆動装置。
【請求項３】さらに、前記電気機械変換素子は、大略
前記筒軸を中心にねじり振動も可能であり、前記駆動摩擦部材と前記係合部材とは、前記筒軸の方向
と、前記筒軸まわりの周方向との２自由度で相対移動可
能であることを特徴とする、請求項２記載の駆動装置。
【請求項４】前記電気機械変換素子の一端に、前記係
合部材を案内するガイド部が設けられていることを特徴
とする、請求項１記載の駆動装置。
【請求項５】請求項１記載の駆動装置を用いて、アン
テナのロッド部を前記係合部材としてその軸方向に駆動
して伸縮することを特徴とする、アンテナ送り機構。
【請求項６】請求項１記載の駆動装置を用いて、ワイ
ヤを前記係合部材としてその軸方向に駆動して送ること
を特徴とする、ワイヤ送り機構。