JP2006311794A - Driving device - Google Patents
Driving device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006311794A JP2006311794A JP2006085765A JP2006085765A JP2006311794A JP 2006311794 A JP2006311794 A JP 2006311794A JP 2006085765 A JP2006085765 A JP 2006085765A JP 2006085765 A JP2006085765 A JP 2006085765A JP 2006311794 A JP2006311794 A JP 2006311794A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- movable body
- support member
- drive shaft
- reinforced resin
- body support
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、例えばカメラ、DVD,CD,MD等の記録媒体の読み取り装置、内視鏡等に用いられるレンズ等の光学部材を駆動するのに適した駆動装置に関する。 The present invention relates to a drive device suitable for driving an optical member such as a lens used in a reading device for a recording medium such as a camera, a DVD, a CD, or an MD, or an endoscope.
従来、電気機械変換素子である圧電素子の伸縮を利用して、移動体を移動させる駆動装置が知られている。図1および図2にリニア型駆動装置の例を示す。図1に示した駆動装置100は、圧電素子101の伸縮方向の一端が固定体102の端面に接着剤102aで固定され、他端に移動体支持部材である駆動軸103が接着剤101aで固定されている。また、圧電素子101には給電部材104が導電性接着剤で接続されており、これにより圧電素子101に所定のパルス電圧が印加されるようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a driving apparatus that moves a moving body by using expansion and contraction of a piezoelectric element that is an electromechanical conversion element is known. 1 and 2 show an example of a linear drive device. In the
図2に示すように、移動体108は駆動軸103に沿って摺動可能になっている。移動体108は、スライダ105と、該スライダ105との間に駆動軸103を挟持する挟持部材106と、駆動軸103を挟んで挟持部材106をスライダ105に向かって押し付ける板ばね107とから構成されている。レンズ等の光学部材をスライダ105に取り付けることで、移動体108が駆動軸103上で移動することによって光学部材が直進駆動されるようになっている。
As shown in FIG. 2, the
図3に前記駆動装置100の駆動原理を示す。駆動装置100の圧電素子101に、例えば図3(b)に示すような緩やかな立ち上がり部分(A−B間)と急激な立ち下がり部分(B−C間)を有する鋸歯状波形のパルス電圧を印加すると、まず、パルス電圧の緩やかな立ち上がり部分(A−B間)では、図3(a2)に示すように圧電素子101が緩やかにその厚み方向に伸び変位し、圧電素子101に固定されている駆動軸103が繰り出し方向に移動する。これに伴い、駆動軸103に摩擦係合した移動体108が駆動軸103と共に移動する。
FIG. 3 shows the driving principle of the
続いて、パルス電圧の急激な立ち下がり部分(B−C間)では、圧電素子101は急速に厚み方向に縮み変位し、圧電素子101に固定された駆動軸103も急速に戻り方向に変位する。このとき、図3(a3)に示すように、移動体108の慣性力が駆動軸103との間の摩擦力に打ち勝って滑りを生じることで、移動体108は実質的にその位置に留まって移動しない。その結果、図3(a1)に示す初期状態よりも伸びと縮みとの移動量の差の分だけ移動体108が繰り出し方向へ移動する。このような圧電素子101の伸縮が繰り返されることで、移動体108は駆動軸103に沿って繰り出し方向に駆動されることになる。
Subsequently, at the sudden falling part (between B and C) of the pulse voltage, the
これに対し、上述したのとは逆の原理で移動体108は戻り方向に駆動される。すなわち、圧電素子101に急激な立ち上がり部分と緩やかな立ち下がり部分とからなる鋸歯状波形のパルス電圧が印加されると、パルス電圧の急激な立ち上がり部分では、圧電素子101が急速に伸び変位して、これに伴って圧電素子101に固定された駆動軸103も急速に繰り出し方向に変位する。このとき、移動体108の慣性力が駆動軸103との間の摩擦力に打ち勝って滑りを生じることで、移動体108は実質的にその位置に留まって移動しない。
On the other hand, the
続いて、パルス電圧の緩やかな立ち下がり部分では、圧電素子101が緩やかに縮み変位し、これに伴って圧電素子101に固定された駆動軸103も緩やかに戻り方向に変位する。このとき、駆動軸103と共に移動体108も戻り方向に変位する。その結果、初期状態よりも伸びと縮みとの移動量の差の分だけ移動体108が戻り方向へ移動する。このような圧電素子101の伸縮が繰り返されることで、移動体108は駆動軸103に沿って戻り方向に駆動されることになる。
Subsequently, at the gently falling portion of the pulse voltage, the
このような摩擦を介して駆動力を発生する駆動装置100の移動体支持部材として、下記特許文献1には、カーボン繊維を軸方向に配向してエポキシ樹脂で固めることにより製造されたものが開示されている。しかしながら、この製造方法では、移動体支持部材が軸方向に一定の形状をもつものになることが多く、形状の自由度が小さいという問題がある。
As a moving body support member of the
また、下記特許文献2は、移動体支持部材としてセラミック製の中空軸を使用することが開示されている。しかしながら、セラミック製の移動体支持部材は、繊維強化樹脂複合体からなる移動体支持部材に比して重いものになるため圧電素子101からの力の伝達を効率的にするうえで好ましくなく、しかも、移動体支持部材の表面粗さを所望の滑らかさに仕上げるにはコストがかさむという問題点もある。
Moreover, the following
そこで、前記問題点に鑑みて、本発明は、軽くて安価で形状自由度が大きい移動体支持部材を有する駆動装置を提供することを課題とする。 Then, in view of the said problem, this invention makes it a subject to provide the drive device which has a mobile support member which is light, cheap, and has a large shape freedom degree.
前記課題を解決するために、本発明は、電圧が印加されると伸縮する電気機械変換素子と、移動体を摺動可能なように支持し、前記電気機械変換素子に結合して前記電気機械変換素子と共に変位する移動体支持部材とを備え、前記電気機械変換素子の伸縮によって前記移動体を前記移動体支持部材に沿って移動させる駆動装置であって、
前記移動体支持部材の材質が繊維強化樹脂複合体であり、前記繊維強化樹脂複合体を構成する合成樹脂材料が液晶ポリマまたはポリフェニレンサルファイドであることを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides an electromechanical conversion element that expands and contracts when a voltage is applied, and a movable body that is slidably supported and coupled to the electromechanical conversion element. A moving body support member that is displaced together with the conversion element, and a drive device that moves the moving body along the moving body support member by expansion and contraction of the electromechanical conversion element,
The material of the movable body support member is a fiber reinforced resin composite, and the synthetic resin material constituting the fiber reinforced resin composite is a liquid crystal polymer or polyphenylene sulfide.
本発明の駆動装置において、前記繊維強化樹脂複合体を構成する合成樹脂材料は、全芳香族系ポリエステルであってもよい。 In the drive device of the present invention, the synthetic resin material constituting the fiber reinforced resin composite may be wholly aromatic polyester.
また、本発明の駆動装置において、前記繊維強化樹脂複合体に含まれる強化繊維は、カーボン繊維、ガラス繊維、カーボンウイスカ、または、チタン酸カリウムウイスカであってもよい。 In the driving device of the present invention, the reinforcing fiber included in the fiber reinforced resin composite may be carbon fiber, glass fiber, carbon whisker, or potassium titanate whisker.
また、本発明の駆動装置において、前記繊維強化樹脂複合体における強化繊維の含有率は、10〜50体積パーセントであってもよい。 In the driving device of the present invention, the content of reinforcing fibers in the fiber-reinforced resin composite may be 10 to 50 volume percent.
また、本発明の駆動装置において、前記移動体支持部材は、軸方向において一部が中空の駆動軸であってもよい。 In the drive device of the present invention, the movable body support member may be a drive shaft that is partially hollow in the axial direction.
また、本発明の駆動装置において、前記移動体支持部材は、軸方向において径の異なる部分を有する駆動軸であってもよい。 In the drive device of the present invention, the movable body support member may be a drive shaft having portions having different diameters in the axial direction.
さらに、本発明の駆動装置において、前記移動体支持部材は、軸方向に垂直な横断面が多角形をなす駆動軸であってもよい。 Furthermore, in the drive device of the present invention, the movable body support member may be a drive shaft whose cross section perpendicular to the axial direction forms a polygon.
本発明の駆動装置によれば、移動体支持部材の材質が繊維強化樹脂複合体であって、前記繊維強化樹脂複合体を構成する合成樹脂材料を液晶ポリマまたはポリフェニレンサルファイドとすることで、移動体支持部材を射出成形により製造可能になる。その結果、移動体支持部材について、形状の自由度が大きくなるとともに、製造コストを安価にすることができる。また、セラミック製の移動体支持部材に比べて、軽いために電気機械変換素子からの効率的な力の伝達を実現できるとともに、移動体が滑動するのに適した滑らかな表面を二次加工なしに得られる。 According to the drive device of the present invention, the moving body support member is made of a fiber reinforced resin composite, and the synthetic resin material constituting the fiber reinforced resin composite is a liquid crystal polymer or polyphenylene sulfide. The support member can be manufactured by injection molding. As a result, the movable body support member can have a high degree of freedom in shape and can be manufactured at low cost. In addition, it is lighter than a ceramic moving body support member, so it can realize efficient transmission of force from the electromechanical transducer, and there is no secondary processing on a smooth surface suitable for sliding of the moving body. Is obtained.
以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図4は、本発明の一実施形態である駆動装置10の概略構成を示す一部断面を含む側面図である。駆動装置10は、固定体12と、電気機械変換素子の一例である圧電素子14と、駆動軸(移動体支持部材)16と、移動体18とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 4 is a side view including a partial cross section showing a schematic configuration of the
固定体12は、駆動装置10の図示しないベース部材に固定されている。圧電素子14は、パルス電圧が印加されることによって軸方向に伸縮するものであり、その伸縮方向の一端が固定体12に接着固定されている。駆動軸16は、例えば円柱状の外形をなし、その端部内には中空部17が形成されている。圧電素子14の伸縮方向の他端は、駆動軸16の中空部17に挿入された状態で、駆動軸16に接着固定されている。このように圧電素子14を駆動軸16内に挿入して固定することによって、圧電素子14および駆動軸16を含めた駆動装置10全体の厚みを小さくできるメリットがある。
The
駆動軸16は、その両端部が所定間隔を置いて固定されている2枚の支持板20をそれぞれ貫通した状態で、軸方向に変位可能に支持されている。駆動軸16上には、移動体18が所定の摩擦力でもって支持されている。レンズ等の光学部材を支持した不図示の玉枠が移動体18に連結されることで、移動体18が駆動軸16上で軸方向に摺動することによって光学部材が直進駆動されるようになっている。
The
本実施形態の駆動装置10における駆動軸16の材質は繊維強化樹脂複合体であり、この繊維強化樹脂複合体を構成する合成樹脂材料は液晶ポリマ(例えば液晶ポリエステル)またはポリフェニレンサルファイドである。このように駆動軸16の材質が繊維強化樹脂複合体であって、前記繊維強化樹脂複合体を構成する合成樹脂材料を液晶ポリマまたはポリフェニレンサルファイドとすることで、駆動軸16を射出成形により製造可能になる。その結果、駆動軸16について、形状の自由度が大きくなるとともに、製造コストを安価にすることができる。また、セラミック製の駆動軸に比べて、軽いために圧電素子14からの効率的な力の伝達を実現できるとともに、移動体18が滑動するのに適した滑らかな表面を二次加工なしに得られる。
The material of the
市販のポリフェニレンサルファイドとしては、シェブロンフィリップス社製のライトン、大日本インキ化学社製のDIC・PPS、旭硝子マテックス社製のアサヒPPS、ポリプラスチックス社製のフォートロン、東ソー社製のサスティール、東レ社製のトレリナ、等を用いることができる。 Commercially available polyphenylene sulfide includes Ryton from Chevron Phillips, DIC / PPS from Dainippon Ink Chemicals, Asahi PPS from Asahi Glass Matex, Fortron from Polyplastics, Sastil from Tosoh, Toray Torelina made by company, etc. can be used.
液晶ポリマとしては、全芳香族系もしくは半芳香族系のポリエステル、ポリエステルイミド、ポリエステルアミド、ポリアミドイミド、ポリエステルカーボネート、ポイアゾメチン等が挙げられるが、全芳香族系の液晶ポリエステルが特に好ましい。液晶ポリエステルの構成成分としては、芳香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシカルボン酸系化合物、芳香族ジオール系化合物、芳香族ジチオール、芳香族チオフェノール、芳香族チオールカルボン酸化合物、芳香族ヒドロキシアミン、芳香族ジアミン系化合物、または、これらの組み合わせ等が挙げられる。市販の芳香族系ポリエステルとしては、ポリプラスチックス社製のベクトラ、新日本石油化学社製のザイダー、住友化学社製のスミカスーパー、東レ社製のシベラス等を用いることができる。 Examples of the liquid crystal polymer include wholly aromatic or semi-aromatic polyesters, polyester imides, polyester amides, polyamide imides, polyester carbonates, poiazomethines, and the like, and wholly aromatic liquid crystal polyesters are particularly preferable. As constituent components of the liquid crystal polyester, aromatic dicarboxylic acid, aromatic hydroxycarboxylic acid compound, aromatic diol compound, aromatic dithiol, aromatic thiophenol, aromatic thiolcarboxylic acid compound, aromatic hydroxyamine, aromatic Examples thereof include diamine compounds or combinations thereof. Examples of commercially available aromatic polyesters include Vectra manufactured by Polyplastics, Zyder manufactured by Nippon Petrochemical Co., Sumika Super manufactured by Sumitomo Chemical Co., and Siberus manufactured by Toray.
前記繊維強化樹脂複合体に含まれる強化繊維は、カーボン繊維、ガラス繊維、カーボンウイスカ、または、チタン酸カリウムウイスカなどを使用することができる。この場合、前記繊維強化樹脂複合体における強化繊維の含有率は、10〜50体積パーセントであることが好ましい。強化繊維の含有率が10体積パーセントより低いと駆動軸16についての所望の強度が得られなくなり、一方、強化繊維の含有率が50体積パーセントよりも高くなると射出成形しにくくなるからである。
Carbon fiber, glass fiber, carbon whisker, or potassium titanate whisker can be used as the reinforcing fiber contained in the fiber reinforced resin composite. In this case, the reinforcing fiber content in the fiber-reinforced resin composite is preferably 10 to 50 volume percent. This is because if the reinforcing fiber content is lower than 10 volume percent, the desired strength of the
前記構成からなる駆動装置10の作動原理は、上述した従来例の駆動装置100と同じである。したがって、ここでの重複することになる説明を省略する。
The operating principle of the
なお、前記駆動軸16は、軸方向に垂直な横断面が同一径の円形断面を有するものとしたが、駆動軸16は液晶ポリマまたはポリフェニレンサルファイドをベースとする繊維強化樹脂複合体で形成されているため形状の自由度が大きく、図5に示すように、軸方向端部において径の異なる部分を有するように形成することも容易にできる。また、駆動軸16は、軸方向に垂直な横断面が例えば八角形や六角形や四角形などの多角形をなすように形成されてもよい。駆動軸16が多角形であれば、移動体18の駆動軸16回りの回転を阻止することができるので、移動体18の回転を阻止する部材を別途設ける必要がない。
The
10…駆動装置
12…固定体
14…圧電素子(電気機械変換素子)
16…駆動軸(移動体支持部材)
18…移動体
20…支持板
DESCRIPTION OF
16 ... Drive shaft (moving body support member)
18 ... moving
Claims (7)
前記移動体支持部材の材質が繊維強化樹脂複合体であり、前記繊維強化樹脂複合体を構成する合成樹脂材料が液晶ポリマまたはポリフェニレンサルファイドであることを特徴とする駆動装置。 An electromechanical transducer that expands and contracts when a voltage is applied; and a movable body support member that supports the movable body so as to be slidable, and is coupled to the electromechanical transducer and displaced together with the electromechanical transducer. A driving device for moving the movable body along the movable body support member by expansion and contraction of the electromechanical conversion element,
The drive device characterized in that the moving body support member is made of a fiber reinforced resin composite, and the synthetic resin material constituting the fiber reinforced resin composite is a liquid crystal polymer or polyphenylene sulfide.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006085765A JP2006311794A (en) | 2005-03-30 | 2006-03-27 | Driving device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005096915 | 2005-03-30 | ||
JP2006085765A JP2006311794A (en) | 2005-03-30 | 2006-03-27 | Driving device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006311794A true JP2006311794A (en) | 2006-11-09 |
Family
ID=37477961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006085765A Pending JP2006311794A (en) | 2005-03-30 | 2006-03-27 | Driving device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006311794A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008236965A (en) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Konica Minolta Opto Inc | Driving apparatus using electromechanical conversion element |
JP2008253023A (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Fujinon Corp | Drive unit |
WO2011055504A1 (en) | 2009-11-04 | 2011-05-12 | コニカミノルタオプト株式会社 | Drive mechanism and imaging device using the same |
US7944120B2 (en) | 2007-07-17 | 2011-05-17 | Fujifilm Corporation | Driving apparatus, and manufacturing method of the same |
US8044555B2 (en) | 2007-07-17 | 2011-10-25 | Fujinon Corporation | Driving apparatus |
JPWO2011065235A1 (en) * | 2009-11-25 | 2013-04-11 | 株式会社村田製作所 | Electromechanical transducer and actuator |
WO2014084184A1 (en) | 2012-11-29 | 2014-06-05 | 株式会社ダイセル | Elastic body for actuator, and piezoelectric actuator |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0795781A (en) * | 1993-09-21 | 1995-04-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ultrasonic actuator |
JPH0829658A (en) * | 1994-07-15 | 1996-02-02 | Minolta Co Ltd | Driving mechanism using electromechanical transducing element |
JPH10337055A (en) * | 1997-06-02 | 1998-12-18 | Minolta Co Ltd | Driving device |
JP2000209878A (en) * | 1999-01-11 | 2000-07-28 | Canon Inc | Sliding member and oscillation wave driver and apparatus employing it |
JP2004297921A (en) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Minolta Co Ltd | Drive gear using electro-mechanical conversion element |
-
2006
- 2006-03-27 JP JP2006085765A patent/JP2006311794A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0795781A (en) * | 1993-09-21 | 1995-04-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ultrasonic actuator |
JPH0829658A (en) * | 1994-07-15 | 1996-02-02 | Minolta Co Ltd | Driving mechanism using electromechanical transducing element |
JPH10337055A (en) * | 1997-06-02 | 1998-12-18 | Minolta Co Ltd | Driving device |
JP2000209878A (en) * | 1999-01-11 | 2000-07-28 | Canon Inc | Sliding member and oscillation wave driver and apparatus employing it |
JP2004297921A (en) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Minolta Co Ltd | Drive gear using electro-mechanical conversion element |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008236965A (en) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Konica Minolta Opto Inc | Driving apparatus using electromechanical conversion element |
JP2008253023A (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Fujinon Corp | Drive unit |
US7944120B2 (en) | 2007-07-17 | 2011-05-17 | Fujifilm Corporation | Driving apparatus, and manufacturing method of the same |
US7990021B2 (en) | 2007-07-17 | 2011-08-02 | Fujinon Corporation | Driving apparatus, and manufacturing method of the same |
US8044555B2 (en) | 2007-07-17 | 2011-10-25 | Fujinon Corporation | Driving apparatus |
WO2011055504A1 (en) | 2009-11-04 | 2011-05-12 | コニカミノルタオプト株式会社 | Drive mechanism and imaging device using the same |
JP5569535B2 (en) * | 2009-11-04 | 2014-08-13 | コニカミノルタ株式会社 | Drive mechanism and image pickup apparatus using the same |
JPWO2011065235A1 (en) * | 2009-11-25 | 2013-04-11 | 株式会社村田製作所 | Electromechanical transducer and actuator |
US8729778B2 (en) | 2009-11-25 | 2014-05-20 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electromechanical transducer and actuator |
WO2014084184A1 (en) | 2012-11-29 | 2014-06-05 | 株式会社ダイセル | Elastic body for actuator, and piezoelectric actuator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7315108B2 (en) | Driving device | |
JP2006311794A (en) | Driving device | |
US7656073B2 (en) | Driving device | |
JP4884050B2 (en) | Drive device | |
KR100777637B1 (en) | Driving mechanism, photographic mechanism and cellular phone | |
JP2007104761A (en) | Actuator | |
JP2007049878A (en) | Actuator | |
JP2007049879A (en) | Actuator | |
JP2007049874A (en) | Actuator | |
JP2007122051A (en) | Lens transfer device | |
JP4729904B2 (en) | Drive device | |
JPWO2009034885A1 (en) | Vibration actuator and imaging device | |
JPH07274544A (en) | Driving gear using electromechanical transducer | |
JP2003274678A (en) | Driving arrangement | |
JP2005354866A (en) | Actuator | |
JP2007181261A (en) | Drive unit and camera module | |
JP4809016B2 (en) | Actuator | |
JP2007274788A (en) | Drive unit | |
JP4844135B2 (en) | Vibration actuator device, lens barrel and camera system | |
JP4982795B2 (en) | DRIVE DEVICE AND DRIVE DEVICE UNIT | |
JP2009025404A (en) | Drive device | |
JP2003309985A (en) | Driving mechanism | |
JP2007274816A (en) | Drive unit | |
US20110169376A1 (en) | Piezoelectric Actuator | |
JP2008253106A (en) | Drive unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20090212 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090225 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110726 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110727 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20111122 |