JP2010161857A - Drive system - Google Patents

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Masaru Higashioji
賢 東陰地
Yusuke Adachi
祐介 足立
Hideaki Koe
秀明 向江
Hidekazu Nagaoka
英一 長岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To sufficiently transmit driving force between a driver and a member to be abutted against, even if a foreign matter enters in between the driver and the member to be abutted against. <P>SOLUTION: The drive system 1 includes a base 10, a stage 11, and an ultrasonic actuator 2, which is fitted to the base 10 and drives the stage 11. The ultrasonic actuator 2 is provided with the actuator body 4 constituted by using a piezoelectric element, the drivers 5 and 5 which are arranged in the actuator body 4 and output driving force to a prescribed driving direction and a support spring 6 supporting the actuator body 4, in a state where the drivers 5 and 5 abut against the stage 11. Rigidity of the support spring 6, in a direction of crossing a circumferential face P where the driver 5 undergoes revolving motion, is lower than that to the driving direction. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、振動型アクチュエータを備えた駆動装置に関するものである。   The present invention relates to a drive device including a vibration type actuator.

従来より、振動型アクチュエータを備えた駆動装置が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a driving device including a vibration type actuator is known.

例えば、特許文献1に開示された駆動装置は、圧電素子を用いて構成されたアクチュエータ本体を有する振動型アクチュエータを備えている。アクチュエータ本体には、駆動子が設けられており、この駆動子は、アクチュエータ本体の振動に従って周回運動することで駆動力を出力する。この振動型アクチュエータは、駆動子が被当接部材に当接した状態で、ベース部材に取り付けられている。このとき、アクチュエータ本体は、バネによって被当接部材に対して付勢されていると共に、その付勢方向にのみスライド可能に支持されている。この状態で、アクチュエータ本体を振動させることによって駆動子を周回運動させると、該駆動子と該被当接部材との間の摩擦力によって該被当接部材が駆動される。
特開平7−163162号公報
For example, the drive device disclosed in Patent Document 1 includes a vibration type actuator having an actuator body configured using a piezoelectric element. The actuator body is provided with a driving element, and the driving element outputs a driving force by rotating around according to the vibration of the actuator body. This vibration type actuator is attached to the base member in a state where the driving element is in contact with the contacted member. At this time, the actuator body is urged against the contacted member by a spring and is supported so as to be slidable only in the urging direction. In this state, when the driving element is rotated by vibrating the actuator body, the contacted member is driven by the frictional force between the driver and the contacted member.
JP 7-163162 A

ところが、前述のような駆動装置において、被当接部材と駆動子との間に異物が入り込むと、バネ等の付勢部材によってアクチュエータ本体を被当接部材に押圧する押圧力が、駆動子及び被当接部材の異物を噛み込んだ部分に集中して、駆動部及び被当接部材を激しく摩耗させたり、異物が駆動子又は被当接部材に固着したりする虞がある。駆動子又は被当接部材が大きく摩耗すると、該摩耗した部分では駆動子と被当接部材との間の摩擦力が小さくなり、駆動子と被当接部材との間の駆動力の伝達が良好に行えなくなる。また、異物が駆動子又は被当接部材に固着した場合には、該異物が固着した部分では、駆動子が被当接部材に適切に当接できず、このことによっても、駆動子と被当接部材との間の駆動力の伝達が良好に行えなくなる。   However, in the driving device as described above, when a foreign object enters between the abutted member and the driving element, the pressing force that presses the actuator body against the abutting member by an urging member such as a spring is generated. There is a possibility that the drive member and the contacted member will be worn violently by focusing on the portion of the contacted member where the foreign matter is bitten, or the foreign matter may adhere to the driver or the contacted member. When the driver element or the abutted member is greatly worn, the frictional force between the driver element and the abutted member is reduced in the worn portion, and the transmission of the driving force between the driver element and the abutted member is reduced. It becomes impossible to perform well. In addition, when a foreign object is fixed to the driver element or the contacted member, the driver element cannot properly contact the contacted member at the portion where the foreign object is fixed. The transmission of the driving force with the contact member cannot be performed satisfactorily.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、駆動子と被当接部材との間に異物が入り込んでも、駆動子と被当接部材との間の駆動力の伝達を良好に行わせることにある。   The present invention has been made in view of such a point, and the object of the present invention is to drive between the driver and the contacted member even if a foreign object enters between the driver and the contacted member. The goal is to have a good force transmission.

本発明は、振動型アクチュエータと、該振動型アクチュエータが取り付けられるベース部材と、該振動型アクチュエータが当接する被当接部材とを備え、該振動型アクチュエータの駆動力によって該ベース部材と該被当接部材とが相対的に移動する駆動装置が対象である。そして、前記振動型アクチュエータは、圧電素子を用いて構成されて振動方向が互いに異なる複数の振動を発生させるアクチュエータ本体と、該アクチュエータ本体に設けられて該アクチュエータ本体の振動に従って複数の前記振動方向を含む面内で周回運動することによって所定の駆動方向へ駆動力を出力する駆動子と、該駆動子が前記被当接体に当接した状態で該アクチュエータ本体を前記ベース部材に対して支持する支持部材とを有し、前記支持部材は、前記駆動子が周回運動する周回面に交差する方向への剛性が前記駆動方向への剛性よりも低いものとする。   The present invention includes a vibration type actuator, a base member to which the vibration type actuator is attached, and a contacted member with which the vibration type actuator comes into contact, and the base member and the contacted member are driven by the driving force of the vibration type actuator. The drive device in which the contact member moves relatively is an object. The vibration type actuator is configured using a piezoelectric element and generates a plurality of vibrations having different vibration directions. The vibration type actuator is provided in the actuator body and has a plurality of vibration directions according to the vibration of the actuator body. A driving element that outputs a driving force in a predetermined driving direction by rotating in a plane including the driving element, and supports the actuator body with respect to the base member in a state where the driving element is in contact with the contacted body. A support member, and the support member has a rigidity in a direction intersecting with a circumferential surface on which the driver circulates is lower than a rigidity in the drive direction.

本発明によれば、前記アクチュエータ本体を支持する前記支持部材の、前記駆動子の周回面に交差する方向への剛性を、該支持部材の前記駆動方向への剛性よりも低くすることによって、前記駆動子と前記被当接部材との間に異物が入り込んだときには、前記アクチュエータ本体を該駆動子の周回面に交差する方向へ容易に傾かせて、該駆動子と被当接部材とで異物を強固に噛み込んでしまうことを防止することができる。その結果、駆動子又は被当接部材が大きく摩耗したり、異物が駆動子又は被当接部材に固着したりすることを防止して、駆動子と被当接部材との間の駆動力の伝達を良好に行うことができる。   According to the present invention, the rigidity of the support member that supports the actuator body in the direction intersecting the circumferential surface of the driver is made lower than the rigidity of the support member in the drive direction, thereby When foreign matter enters between the driver and the abutted member, the actuator body is easily tilted in a direction intersecting the circumferential surface of the driver, and the foreign matter between the driver and the abutted member. Can be prevented from being bitten firmly. As a result, it is possible to prevent the driver element or the abutted member from being greatly worn out, or to prevent foreign matter from adhering to the driver element or the abutting member, thereby reducing the driving force between the driver element and the abutting member. Good transmission can be performed.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

《発明の実施形態1》
本発明の実施形態1に係る駆動装置1は、図1に示すように、ベース10と、ステージ11と、超音波アクチュエータ2と、該超音波アクチュエータ2を駆動制御する制御装置7とを備えている。例えば、この駆動装置1は、カメラ等に搭載されて、フォーカスレンズの駆動等に用いられる。
Embodiment 1 of the Invention
As shown in FIG. 1, the drive device 1 according to the first embodiment of the present invention includes a base 10, a stage 11, an ultrasonic actuator 2, and a control device 7 that drives and controls the ultrasonic actuator 2. Yes. For example, the driving device 1 is mounted on a camera or the like and used for driving a focus lens.

ステージ11は、互いに平行な状態でベース10に固定されたガイド12,12に摺動可能に取り付けられている。つまり、ステージ11は、ガイド12,12が延びる方向に沿って移動可能に構成されている。このステージ11は、例えば、カメラにおけるレンズ枠等であって、図1の構成に限られるものではない。このベース10がベース部材を構成し、ステージ11が被当接部材を構成する。これらガイド12,12の延びる方向がステージ11の相対移動方向となる。このステージ11は、平面視略方形の板状部材であって、セラミックスで形成されている。尚、ステージ11の材質は、セラミックスに限られるものではなく、任意の材質を用いて形成することができる。ステージ11の側面のうち前記相対移動方向と平行な1つの側面14は、該相対移動方向に直交する断面がV字状となるように互いに交差する第1面14aと第2面14bとを有している。すなわち、側面14には、ステージ11の内方に凹陥し且つ、該相対移動方向に延びるV溝が形成されている。側面14には、後述する超音波アクチュエータ2の駆動子5,5が当接する。この側面14が被当接面を構成する。   The stage 11 is slidably attached to guides 12 and 12 fixed to the base 10 in a state parallel to each other. That is, the stage 11 is configured to be movable along the direction in which the guides 12 and 12 extend. The stage 11 is, for example, a lens frame in a camera, and is not limited to the configuration shown in FIG. The base 10 constitutes a base member, and the stage 11 constitutes a contacted member. The direction in which these guides 12 extend is the relative movement direction of the stage 11. The stage 11 is a plate-like member having a substantially square shape in plan view, and is made of ceramics. The material of the stage 11 is not limited to ceramics, and can be formed using any material. Of the side surfaces of the stage 11, one side surface 14 parallel to the relative movement direction has a first surface 14a and a second surface 14b that intersect each other so that a cross section perpendicular to the relative movement direction is V-shaped. is doing. That is, the side surface 14 is formed with a V-groove that is recessed inward of the stage 11 and extends in the relative movement direction. Driver elements 5 and 5 of the ultrasonic actuator 2 to be described later abut on the side surface 14. The side surface 14 constitutes a contacted surface.

前記超音波アクチュエータ2は、図2に示すように、振動を発生させるアクチュエータ本体4と、該アクチュエータ本体4の駆動力をステージ11に伝達させる駆動子5,5と、該アクチュエータ本体4を支持する支持バネ6とを備えている。この超音波アクチュエータ2が振動型アクチュエータを構成する(以下、同様)。   As shown in FIG. 2, the ultrasonic actuator 2 supports an actuator body 4 that generates vibration, driver elements 5 and 5 that transmit a driving force of the actuator body 4 to the stage 11, and the actuator body 4. And a support spring 6. The ultrasonic actuator 2 constitutes a vibration type actuator (hereinafter the same).

前記アクチュエータ本体4は、圧電素子で構成されていて、略長方形状の互いに対向する一対の主面と、この主面と直交して該主面の長手方向に延びる、互いに対向する一対の長辺側面と、これら主面及び長辺側面の両方と直交して該主面の短手方向に延びる、互いに対向する一対の短辺側面とを有する略直方体状をしている。   The actuator body 4 is composed of a piezoelectric element, a pair of substantially rectangular main surfaces facing each other, and a pair of long sides facing each other perpendicular to the main surface and extending in the longitudinal direction of the main surface It has a substantially rectangular parallelepiped shape having a side surface and a pair of opposing short side surfaces extending in the short direction of the main surface perpendicular to both the main surface and the long side surface.

このアクチュエータ本体4は、図3に示すように、5つの圧電体層41,41,…と4つの内部電極層42,44,43,44とを交互に積層して構成される。内部電極層42,44,43,44は、積層方向に圧電体層41を介して交互に配された、第1給電電極層42と共通電極層44と第2給電電極層43と共通電極層44とで構成される。これら第1給電電極層42、第2給電電極層43及び共通電極層44,44のそれぞれは、各圧電体層41の主面上に印刷されている。   As shown in FIG. 3, the actuator body 4 is configured by alternately stacking five piezoelectric layers 41, 41,... And four internal electrode layers 42, 44, 43, 44. The internal electrode layers 42, 44, 43, 44 are alternately arranged via the piezoelectric layers 41 in the stacking direction, the first feeding electrode layer 42, the common electrode layer 44, the second feeding electrode layer 43, and the common electrode layer. 44. Each of the first feeding electrode layer 42, the second feeding electrode layer 43, and the common electrode layers 44 and 44 is printed on the main surface of each piezoelectric layer 41.

前記各圧電体層41は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛などのセラミック材料からなる絶縁体層であって、前記アクチュエータ本体4と同様に、一対の主面と、一対の長辺側面と、一対の短辺側面とを有する略直方体状をしている。また、各圧電体層41には、その長辺側面のうち一方の長辺側面の長手方向中央部に第1外部電極45aが、該一方の長辺側面の長手方向一端部に第2外部電極46aが、該一方の長辺側面の長手方向他端部に第3外部電極47aがそれぞれ形成されている。   Each of the piezoelectric layers 41 is an insulator layer made of a ceramic material such as lead zirconate titanate, and similarly to the actuator body 4, a pair of main surfaces, a pair of long side surfaces, and a pair of It has a substantially rectangular parallelepiped shape having a short side surface. Each piezoelectric layer 41 has a first external electrode 45a at the longitudinal center of one of the long side surfaces and a second external electrode at one longitudinal end of the one long side surface. 46a is formed with a third external electrode 47a at the other longitudinal end of the one long side surface.

前記各共通電極層44は、圧電体層41の主面の略全面に亘って設けられた略長方形状をしている。また、各共通電極層44の一方の長辺部には、その長手方向中央部から圧電体層41の前記外部電極45aまで延びる引出電極44aが形成されている。   Each common electrode layer 44 has a substantially rectangular shape provided over substantially the entire main surface of the piezoelectric layer 41. In addition, an extraction electrode 44 a that extends from the central part in the longitudinal direction to the external electrode 45 a of the piezoelectric layer 41 is formed on one long side of each common electrode layer 44.

前記第1給電電極層42は、図4に示すように、圧電体層41の主面をその長手方向及び短手方向にそれぞれ2等分してなる4つの領域のうち該主面の対角線方向に位置する2対の領域のうち一方の対の領域にそれぞれ形成された一対の第1電極42a,42bと、これら第1電極42a,42bを連結して導通させる導通電極42cとを有する。各第1電極42a(42b)は略矩形状の電極であり、積層方向に見て共通電極層44と重なっている。つまり、各第1電極42a(42b)は、圧電体層41を挟んで共通電極層44と対向している。また、第1電極42a,42bのうちの一方の第1電極42bには、圧電体層41の前記第3外部電極47aまで延びる引出電極42dが設けられている。   As shown in FIG. 4, the first feeding electrode layer 42 has a diagonal direction of the main surface of four regions formed by dividing the main surface of the piezoelectric layer 41 into two in the longitudinal direction and the short direction. A pair of first electrodes 42a and 42b formed in one pair of regions, and a conductive electrode 42c that connects and connects the first electrodes 42a and 42b. Each first electrode 42a (42b) is a substantially rectangular electrode and overlaps the common electrode layer 44 when viewed in the stacking direction. That is, each first electrode 42 a (42 b) faces the common electrode layer 44 with the piezoelectric layer 41 interposed therebetween. One of the first electrodes 42a and 42b is provided with an extraction electrode 42d extending to the third external electrode 47a of the piezoelectric layer 41.

前記第2給電電極層43は、圧電体層41の主面の対角線方向に位置する前記2対の領域のうち他方の対の領域にそれぞれ形成された一対の第2電極43a,43bと、これら第2電極43a,43bを連結して導通させる導通電極43cとを有する。前記他方の対の領域のうち積層方向に見て前記第1電極42aの前記短手方向且つ前記第1電極42bの前記長手方向に隣接する領域に設けられる電極が第2電極43aであり、第1電極42aの該長手方向且つ第1電極42bの該短手方向に隣接する領域に設けられる電極が第2電極43bである。各第2電極43a(43b)は略矩形状の電極であり、積層方向に見て共通電極層44と重なっている。つまり、各第2電極43a(43b)は、圧電体層41を挟んで共通電極層44と対向している。また、第2電極43a,43bのうちの一方の第2電極43aには、圧電体層41の前記第2外部電極46aまで延びる引出電極43dが設けられている。   The second feeding electrode layer 43 includes a pair of second electrodes 43a and 43b formed in the other pair of regions of the two pairs of regions located in the diagonal direction of the main surface of the piezoelectric layer 41, and these It has the conduction electrode 43c which connects the 2nd electrodes 43a and 43b and conducts. Of the other pair of regions, an electrode provided in a region adjacent to the short direction of the first electrode 42a and the longitudinal direction of the first electrode 42b when viewed in the stacking direction is the second electrode 43a. An electrode provided in a region adjacent to the longitudinal direction of the first electrode 42a and the lateral direction of the first electrode 42b is the second electrode 43b. Each of the second electrodes 43a (43b) is a substantially rectangular electrode and overlaps the common electrode layer 44 when viewed in the stacking direction. That is, each second electrode 43a (43b) faces the common electrode layer 44 with the piezoelectric layer 41 interposed therebetween. In addition, one of the second electrodes 43a and 43b is provided with an extraction electrode 43d that extends to the second external electrode 46a of the piezoelectric layer 41.

これら圧電体層41,41,…と内部電極層42,44,43,44とを交互に積層することで構成されたアクチュエータ本体4においては、その一方の長辺側面の前記長手方向中央部に、各圧電体層41の第1外部電極45aが積層方向に並んで一まとまりの第1外部電極45が形成されている。この第1外部電極45には、前記共通電極層44,44に形成された引出電極44a,44aが電気的に接続されている。同様に、アクチュエータ本体4の該一方の長辺側面の前記長手方向一端部には、各圧電体層41の第2外部電極46aが積層方向に並んで一まとまりの第2外部電極46が形成されている。この第2外部電極46には、前記第2給電電極層43の引出電極43dが電気的に接続されている。また、アクチュエータ本体4の該一方の長辺側面の前記長手方向他端部には、各圧電体層41の第3外部電極47aが積層方向に並んで一まとまりの第3外部電極47が形成されている。この第3外部電極47には、前記第1給電電極層42の引出電極42dが電気的に接続されている。   In the actuator body 4 configured by alternately laminating the piezoelectric layers 41, 41,... And the internal electrode layers 42, 44, 43, 44, the actuator body 4 is formed at the longitudinal center of one long side surface. The first external electrodes 45a of the piezoelectric layers 41 are arranged in the stacking direction to form a group of first external electrodes 45. The first external electrode 45 is electrically connected to lead electrodes 44 a and 44 a formed on the common electrode layers 44 and 44. Similarly, the second external electrode 46a of each piezoelectric body layer 41 is formed in a row in the stacking direction at one end of the long side surface of the actuator body 4 in the longitudinal direction. ing. The second external electrode 46 is electrically connected to the extraction electrode 43 d of the second feeding electrode layer 43. Further, the third external electrode 47a of each piezoelectric layer 41 is arranged in the stacking direction at the other end in the longitudinal direction on the side surface of the one long side of the actuator body 4, and a group of third external electrodes 47 are formed. ing. The third external electrode 47 is electrically connected to the extraction electrode 42d of the first feeding electrode layer 42.

そして、アクチュエータ本体4の長辺側面のうち他方の長辺側面、即ち、前記外部電極45,46,47が設けられていない側の長辺側面(すなわち、後述する屈曲振動の振動方向を向く一対の面のうちの一方の面。以下、設置面ともいう)40aには、2個の駆動子5,5が設けられている。   Then, the other long side surface of the actuator body 4, that is, the long side surface on the side where the external electrodes 45, 46, 47 are not provided (that is, a pair facing the vibration direction of bending vibration described later). One driver surface (hereinafter also referred to as an installation surface) 40a is provided with two driver elements 5,5.

各駆動子5は、球状に形成されている。この駆動子5は、ジルコニア、アルミナ、窒化ケイ素、炭化ケイ素、タングステンカーバイド等で形成されている。この駆動子5は、接着剤を介してアクチュエータ本体4の設置面40aに点接触状に取り付けられている。ここで、「点接触状」とは、駆動子5と設置面40aとが厳密に接触している状態に限られず、駆動子5と設置面40aとの間に接着剤を介在させて該駆動子5と設置面40aとが実質的に点接触している状態も意味する。   Each driver 5 is formed in a spherical shape. The driver 5 is made of zirconia, alumina, silicon nitride, silicon carbide, tungsten carbide, or the like. The driver 5 is attached to the installation surface 40a of the actuator body 4 in a point contact manner via an adhesive. Here, the “point contact state” is not limited to the state in which the driver 5 and the installation surface 40a are in strict contact with each other, and an adhesive is interposed between the driver 5 and the installation surface 40a. The state where the child 5 and the installation surface 40a are substantially in point contact is also meant.

接着剤としては、アクチュエータ本体4の材料及び駆動子5の材料よりも柔らかいことが望ましい。具体的には、合成樹脂、特にエポキシ樹脂、シリコーン樹脂が挙げられる。このような材料を用いることによりアクチュエータ本体4の後述する振動をできるだけ阻害せずに駆動子5と設置面40aとの間の固定を実現することができる。   The adhesive is preferably softer than the material of the actuator body 4 and the material of the driver 5. Specific examples include synthetic resins, particularly epoxy resins and silicone resins. By using such a material, it is possible to realize the fixation between the driver 5 and the installation surface 40a without hindering vibration described later of the actuator body 4 as much as possible.

また、駆動子5,5が設けられた位置は、設置面40aにおいて、アクチュエータ本体4の長手方向両端部から該設置面40aの全長の30〜35%距離だけ内側に入った位置であり、即ち、アクチュエータ本体4の後述する屈曲振動の2次モードの腹の位置であって、振動が最も大きくなる位置である。   Further, the positions where the driving elements 5 and 5 are provided are positions on the installation surface 40a that are inward from the both longitudinal ends of the actuator body 4 by a distance of 30 to 35% of the total length of the installation surface 40a. The position of the antinode of the secondary mode of bending vibration, which will be described later, of the actuator body 4 is the position where the vibration becomes the largest.

このように構成されたアクチュエータ本体4は、図1に示すように、外部電極45〜47が設けられた長辺側面にフレキシブルケーブル71の一端部が接続されており、このフレキシブルケーブル71を介して前記制御装置7に接続されている。制御装置7は、ステージ11に所望の動作を行わせるべく、2相の交流電圧を所定の周波数、電圧値及び位相差でフレキシブルケーブル71を介してアクチュエータ本体4に印加する。   As shown in FIG. 1, the actuator body 4 configured in this way has one end of a flexible cable 71 connected to the long side surface where the external electrodes 45 to 47 are provided. It is connected to the control device 7. The control device 7 applies a two-phase AC voltage to the actuator body 4 via the flexible cable 71 at a predetermined frequency, voltage value, and phase difference in order to cause the stage 11 to perform a desired operation.

詳しくは、アクチュエータ本体4は、前記第1外部電極45がグランドに接続され、前記第2外部電極46に所定周波数の交流電圧が、前記第3外部電極47に該交流電圧と位相が90°ずれた交流電圧が印加される。こうすることによって、圧電体層41の主面の対角線方向に位置する一方の対の第1電極42a,42bと、他方の対の第2電極43a,43bとに互いに位相が90°ずれた交流電圧が印加され、その長手方向への縦振動(いわゆる、伸縮振動)とその短手方向への屈曲振動(いわゆる、横振動)とが誘起される。   Specifically, the actuator body 4 has the first external electrode 45 connected to the ground, the second external electrode 46 has an AC voltage having a predetermined frequency, and the third external electrode 47 has a phase shifted by 90 ° from the AC voltage. AC voltage is applied. By doing so, an alternating current whose phase is shifted by 90 ° between one pair of first electrodes 42a and 42b and the other pair of second electrodes 43a and 43b located in the diagonal direction of the main surface of the piezoelectric layer 41. A voltage is applied to induce longitudinal vibration (so-called stretching vibration) in the longitudinal direction and bending vibration (so-called transverse vibration) in the short direction.

縦振動の共振周波数及び屈曲振動の共振周波数はそれぞれ、アクチュエータ本体4、即ち、アクチュエータ本体4の材料、形状等により決定される。さらに、両共振周波数は、アクチュエータ本体4を支持する力及び支持する部分によっても影響を受ける。これらを考慮して、両共振周波数を略一致させ、その近傍の周波数の交流電圧を位相を90°ずらした状態で外部電極46,47のそれぞれに印加する。例えば、縦振動の1次モード(図5参照)の共振周波数と屈曲振動の2次モード(図6参照)の共振周波数とが一致するようにアクチュエータ本体4の形状等を設計して、該共振周波数近傍の交流電圧を前述の如く、位相を90°ずらして印加することによって、アクチュエータ本体4には、縦振動の1次モードと屈曲振動の2次モードとが調和的に誘起され、図7(a)、(b)、(c)、(d)に示す形状の変化を順番に起こす。   The resonance frequency of the longitudinal vibration and the resonance frequency of the bending vibration are respectively determined by the actuator body 4, that is, the material, shape, and the like of the actuator body 4. Furthermore, both resonance frequencies are also affected by the force and the supporting portion that support the actuator body 4. Considering these, both resonance frequencies are substantially matched, and an alternating voltage having a frequency in the vicinity thereof is applied to each of the external electrodes 46 and 47 in a state where the phase is shifted by 90 °. For example, the shape of the actuator body 4 is designed so that the resonance frequency of the primary mode of longitudinal vibration (see FIG. 5) matches the resonance frequency of the secondary mode of bending vibration (see FIG. 6), and the resonance By applying an alternating voltage in the vicinity of a frequency with a phase shifted by 90 ° as described above, a primary mode of longitudinal vibration and a secondary mode of bending vibration are induced in the actuator body 4 in a harmonic manner. The shape changes shown in (a), (b), (c), and (d) occur in order.

その結果、アクチュエータ本体4に設けられた各駆動子5が該アクチュエータ本体4の主面と平行な平面、即ち、長手方向と短手方向とを含む平面(図7における紙面と平行な面。以下、「周回面」ともいう)P内で略楕円運動、即ち、周回運動を行う。   As a result, each drive element 5 provided in the actuator body 4 is a plane parallel to the main surface of the actuator body 4, that is, a plane including a longitudinal direction and a short direction (a plane parallel to the paper surface in FIG. , Also referred to as “circumferential surface”), a substantially elliptical motion, that is, a circular motion is performed in P.

前記支持バネ6は、板バネで構成されていて、アクチュエータ本体4をベース10に対して弾性的に支持している。この支持バネ6は、例えば、SUS製の薄板で構成されている。詳しくは、支持バネ6は、アクチュエータ本体4が取り付けられる平面部61と、該平面部61から屈曲して延びる2つの取付部64,64とを有している。この支持バネ6が支持部材を構成する。   The support spring 6 is configured by a leaf spring and elastically supports the actuator body 4 with respect to the base 10. The support spring 6 is made of, for example, a thin plate made of SUS. Specifically, the support spring 6 includes a flat portion 61 to which the actuator body 4 is attached, and two attachment portions 64 and 64 that are bent and extend from the flat portion 61. The support spring 6 constitutes a support member.

前記平面部61は、長方形状に形成された板状部材であって、アクチュエータ本体4の設置面40aに接合される。平面部61は、駆動子5,5に対応する位置に開口部62,62が形成されている。平面部61のこれら開口部62,62に挟まれた部分には、平面部61をアクチュエータ本体4に接合するための接合部63が形成されている。   The flat portion 61 is a plate-like member formed in a rectangular shape, and is joined to the installation surface 40 a of the actuator body 4. The flat portion 61 has openings 62 and 62 formed at positions corresponding to the driver elements 5 and 5. A joining portion 63 for joining the planar portion 61 to the actuator body 4 is formed at a portion sandwiched between the openings 62 and 62 of the planar portion 61.

接合部63は、アクチュエータ本体4の設置面40aにおける、駆動子5,5の間の部分にエポキシ系接着剤を介して接合される。   The joint portion 63 is joined to a portion between the driver elements 5 and 5 on the installation surface 40a of the actuator body 4 via an epoxy adhesive.

ここで、各開口部62は、駆動子5を平面部61に対してアクチュエータ本体4の短手方向へ投影したときの投影面積よりも大きく開口している。こうすることで、平面部61をアクチュエータ本体4に接合したときに、駆動子5,5は、開口部62,62を介して平面部61を貫通し、該平面部61と干渉することがない。   Here, each opening 62 opens larger than the projected area when the driver 5 is projected onto the flat surface 61 in the short direction of the actuator body 4. By doing so, when the flat surface portion 61 is joined to the actuator body 4, the driver elements 5 and 5 penetrate the flat surface portion 61 through the openings 62 and 62 and do not interfere with the flat surface portion 61. .

さらに、各開口部62の、アクチュエータ本体4の厚み方向への寸法は、アクチュエータ本体4の厚みよりも大きくなっている。また、各開口部62は、アクチュエータ本体4の設置面40aよりも、アクチュエータ本体4の長手方向へ大きく開口している。つまり、開口部62,62は、アクチュエータ本体4が前述の如く縦振動及び屈曲振動を行う際に、アクチュエータ本体4の、駆動子5よりも長手方向外側の部分が、平面部61と干渉することがないように形成されている。   Further, the dimension of each opening 62 in the thickness direction of the actuator body 4 is larger than the thickness of the actuator body 4. Each opening 62 opens larger in the longitudinal direction of the actuator body 4 than the installation surface 40 a of the actuator body 4. That is, in the openings 62 and 62, when the actuator body 4 performs longitudinal vibration and bending vibration as described above, the portion of the actuator body 4 outside in the longitudinal direction from the driver 5 interferes with the flat surface portion 61. It is formed so that there is no.

前記取付部64,64は、平面部61の長辺の両端部から連続的に延びて形成された薄板状の部材である。これら取付部64,64と平面部61とは、略90°の角度で屈曲している。各取付部64には、該取付部64をベース10にネジ等で取り付けるための貫通孔65が形成されている。   The mounting portions 64 are 64 members that are formed to extend continuously from both ends of the long side of the flat surface portion 61. The mounting portions 64 and 64 and the flat portion 61 are bent at an angle of approximately 90 °. Each attachment portion 64 is formed with a through hole 65 for attaching the attachment portion 64 to the base 10 with a screw or the like.

このように構成された支持バネ6は、平面部61にアクチュエータ本体4が接合される。該アクチュエータ本体4が接合された支持バネ6は、駆動子5,5をステージ11の側面14に当接させた状態でベース10に取り付けられる。こうして、アクチュエータ本体4は、その長手方向(即ち、縦振動の方向)がガイド12,12と平行、即ち、ステージ11の相対移動方向と平行になるように配置される。このとき、各駆動子5は、図8に示すように、側面14においてV溝を形成する第1及び第2面14a,14bにそれぞれ当接している。詳しくは、各駆動子5の該第1面14aとの当接部T1と、第2面14bとの当接部T2とを結ぶ直線Lは、駆動子5の周回面Pと交差(具体的には、直交)すると共に、第1面14aと駆動子5との接平面(第1面14aは平面であるため、第1面14a自体が接平面となる)と第2面14bと駆動子5との接平面(第2面14bは平面であるため、第2面14b自体が接平面となる)とは交差している。   In the support spring 6 configured as described above, the actuator body 4 is joined to the flat surface portion 61. The support spring 6 to which the actuator body 4 is joined is attached to the base 10 with the driver elements 5 and 5 being in contact with the side surface 14 of the stage 11. Thus, the actuator body 4 is arranged such that its longitudinal direction (that is, the direction of longitudinal vibration) is parallel to the guides 12, 12, that is, parallel to the relative movement direction of the stage 11. At this time, as shown in FIG. 8, each driver element 5 is in contact with the first and second surfaces 14a and 14b forming the V-grooves on the side surface 14, respectively. Specifically, a straight line L connecting the contact portion T1 of each driver element 5 with the first surface 14a and the contact portion T2 with the second surface 14b intersects with the circumferential surface P of the driver element 5 (specifically, Are orthogonal to each other, and the tangent plane between the first surface 14a and the driver 5 (since the first surface 14a is a plane, the first surface 14a itself becomes the tangent plane), the second surface 14b and the driver 5 (the second surface 14b is a flat surface, so the second surface 14b itself is a tangential plane).

また、ここで、支持バネ6の平面部61は、その厚み方向がステージ11側を向いており、アクチュエータ本体4は、支持バネ6の、主に平面部61の弾性力によってステージ11側へ付勢されている。つまり、この平面部61が付勢部を構成する。また、支持バネ6の取付部64,64は、その厚み方向が駆動子5,5の周回面Pに直交する方向(即ち、アクチュエータ本体4の厚み方向)を向いている。そのため、支持バネ6は、駆動子5,5の周回面Pに直交する方向へ弾性を有している。換言すれば、支持バネ6は、該周回面Pに直交する方向への剛性が、駆動子5,5が駆動力を出力する駆動方向(即ち、アクチュエータ本体4の長手方向)への剛性及びアクチュエータ本体4が付勢されている方向(即ち、アクチュエータ本体4の短手方向)への剛性よりも低くなっている。   Here, the thickness of the flat portion 61 of the support spring 6 is directed toward the stage 11, and the actuator body 4 is attached to the stage 11 side mainly by the elastic force of the flat portion 61 of the support spring 6. It is energized. That is, the flat portion 61 constitutes an urging portion. Further, the attachment portions 64 and 64 of the support spring 6 are directed in a direction in which the thickness direction is orthogonal to the circumferential surface P of the driver elements 5 and 5 (that is, the thickness direction of the actuator body 4). Therefore, the support spring 6 has elasticity in a direction orthogonal to the circumferential surface P of the driver elements 5 and 5. In other words, the support spring 6 has rigidity in the direction orthogonal to the circumferential surface P, rigidity in the driving direction in which the driving elements 5 and 5 output driving force (that is, the longitudinal direction of the actuator body 4), and actuator. The rigidity in the direction in which the main body 4 is biased (that is, the short direction of the actuator main body 4) is lower.

こうして、ベース10に対して取り付けられた超音波アクチュエータ2は、アクチュエータ本体4に図7に示すような縦振動と屈曲振動とを調和的に発生させることによって、駆動子5,5を周回運動させて、ステージ11を駆動する。具体的には、アクチュエータ本体4が、縦振動と屈曲振動との合成振動を行うと、駆動子5,5は周回面P内において略楕円運動を行う。こうすることで、駆動子5,5は、ステージ11との間の摩擦力を周期的に増大及び減少させながら、ステージ11に対して摩擦力を介してアクチュエータ本体4の長手方向へ駆動力を付与している。その結果、ステージ11はガイド12,12に沿って移動する。このアクチュエータ本体4の長手方向(ガイド12,12が延びる方向と一致する)が、駆動子5,5が駆動力を出力する方向である駆動方向に相当する。   Thus, the ultrasonic actuator 2 attached to the base 10 causes the actuator body 4 to generate the longitudinal vibration and the bending vibration as shown in FIG. Then, the stage 11 is driven. Specifically, when the actuator body 4 performs a combined vibration of a longitudinal vibration and a bending vibration, the driver elements 5 and 5 perform a substantially elliptical motion in the circumferential surface P. By doing so, the driving elements 5 and 5 apply a driving force to the stage 11 in the longitudinal direction of the actuator body 4 via the frictional force while periodically increasing and decreasing the frictional force with the stage 11. Has been granted. As a result, the stage 11 moves along the guides 12 and 12. The longitudinal direction of the actuator body 4 (which coincides with the direction in which the guides 12 and 12 extend) corresponds to the driving direction in which the driving elements 5 and 5 output the driving force.

以下に、超音波アクチュエータ2によるステージ11の駆動を、図9を参照してさらに詳しく説明する。アクチュエータ本体4が長手方向(縦振動の振動方向)に伸張するとき、図9の左側の駆動子5(以下、左側駆動子5ともいう。)は、図9(b)に示すように、アクチュエータ本体4に給電する前の状態(図9(a)の状態であり、以下、初期状態という。)よりもステージ11との摩擦力を増大させて変位するため、この摩擦力によってステージ11を該長手方向における該左側駆動子5が変位する側、即ち、図9の左側へ移動させる。このとき、図9の右側の駆動子5(以下、右側駆動子5ともいう。)は、該長手方向において左側駆動子5とは逆向き(図9の右側)に変位するが、アクチュエータ本体4の初期状態よりもステージ11との摩擦力を減少させて、あるいは、アクチュエータ本体4から離れて変位するため、ステージ11には、該ステージ11を移動させる程の摩擦力は作用せず、該ステージ11は該右側駆動子5によっては移動させられない。   Hereinafter, the driving of the stage 11 by the ultrasonic actuator 2 will be described in more detail with reference to FIG. When the actuator body 4 extends in the longitudinal direction (vibration direction of longitudinal vibration), the left driver 5 in FIG. 9 (hereinafter also referred to as the left driver 5) is an actuator as shown in FIG. 9B. Since the friction force with the stage 11 is increased and displaced compared to the state before the power supply to the main body 4 (the state in FIG. 9A, hereinafter referred to as the initial state), the stage 11 is moved by the friction force. The left driver 5 in the longitudinal direction is moved to the side to be displaced, that is, the left side in FIG. At this time, the right driver 5 (hereinafter also referred to as the right driver 5) in FIG. 9 is displaced in the longitudinal direction opposite to the left driver 5 (the right side in FIG. 9). Since the frictional force with the stage 11 is reduced or displaced away from the actuator body 4 from the initial state of FIG. 2, the stage 11 is not affected by a frictional force that moves the stage 11, and the stage 11 11 is not moved by the right driver 5.

一方、アクチュエータ本体4が長手方向に収縮するときは、右側駆動子5は、図9(c)に示すように、アクチュエータ本体4の初期状態よりもステージ11との摩擦力を増大させて変位するため、この摩擦力によってステージ11を該長手方向における該右側駆動子5が変位する側、即ち、図9の左側へ移動させる。この移動方向は、前述した、アクチュエータ本体4の伸張時における左側駆動子5によるステージ11の移動方向と同じである。一方、左側駆動子5は、該長手方向において右側駆動子5とは逆向き(図9の右側)に変位するが、アクチュエータ本体4の初期状態よりもステージ11との摩擦力を減少させて、あるいは、アクチュエータ本体4から離れて変位するため、ステージ11には、該ステージ11を移動させる程の摩擦力は作用せず、該ステージ11は該左側駆動子5によっては移動させられない。   On the other hand, when the actuator body 4 contracts in the longitudinal direction, the right driver 5 is displaced by increasing the frictional force with the stage 11 as compared with the initial state of the actuator body 4 as shown in FIG. Therefore, the stage 11 is moved to the side where the right driver 5 is displaced in the longitudinal direction, that is, the left side in FIG. 9 by this frictional force. This moving direction is the same as the moving direction of the stage 11 by the left driver 5 when the actuator body 4 is extended as described above. On the other hand, the left driver 5 is displaced in the longitudinal direction opposite to the right driver 5 (the right side in FIG. 9), but the frictional force with the stage 11 is reduced compared to the initial state of the actuator body 4, Alternatively, the stage 11 is displaced away from the actuator body 4, so that the stage 11 is not affected by the frictional force that moves the stage 11, and the stage 11 cannot be moved by the left driver 5.

尚、図9においては、ステージ11の移動に影響を与えない方の駆動子5はステージ11から離れているが、必ずしも離れている必要はない。   In FIG. 9, the driver 5 that does not affect the movement of the stage 11 is separated from the stage 11, but is not necessarily separated.

こうして、一方の駆動子5と他方の駆動子5とは、位相が180°ずれた状態で交互にステージ11を所定の一方向へ移動させる。尚、前記交流電圧を位相を−90°ずらした状態で外部電極46,47に印加することによって、駆動子5,5が出力する駆動力を逆向きにすることができ、ステージ11を他方向へ移動させることができる。   Thus, one driver element 5 and the other driver element 5 alternately move the stage 11 in a predetermined direction in a state where the phases are shifted by 180 °. By applying the AC voltage to the external electrodes 46 and 47 with the phase shifted by −90 °, the driving force output by the driver elements 5 and 5 can be reversed, and the stage 11 is moved in the other direction. Can be moved to.

尚、ステージ11の移動量、移動速度及び移動加速度は、第2及び第3外部電極46,47に給電する交流電圧の電圧値、周波数及び給電時間の少なくとも1つを調整する、又は第2及び第3外部電極46,47に給電する各交流電圧の位相のずれを変更する等によって調整することができる。   The moving amount, moving speed, and moving acceleration of the stage 11 are adjusted by adjusting at least one of the voltage value, frequency, and feeding time of the AC voltage that is fed to the second and third external electrodes 46 and 47, or It can be adjusted by changing the phase shift of each AC voltage supplied to the third external electrodes 46 and 47.

このように、超音波アクチュエータ2は、駆動子5,5に縦振動の振動方向(長手方向)と屈曲振動の振動方向(短手方向)とを含む周回面P内で周回運動させて駆動子5,5とステージ11との間の摩擦力の増大と減少とを繰り返しながら、該ステージ11を駆動している。   As described above, the ultrasonic actuator 2 causes the driver elements 5 and 5 to rotate around the rotating surface P including the vibration direction (longitudinal direction) of longitudinal vibration and the vibration direction (short direction) of bending vibration. The stage 11 is driven while repeatedly increasing and decreasing the frictional force between 5 and 5 and the stage 11.

また、超音波アクチュエータ2は、アクチュエータ本体4が支持バネ6の弾性力によってステージ11側へ付勢されて駆動子5,5がステージ11に押し付けられているため、ステージ11を駆動しないときには、この駆動子5,5との静止摩擦力によってステージ11の状態を保持している。つまり、ステージ11は、非駆動時においては、移動することがない。   Further, since the actuator body 4 is urged to the stage 11 side by the elastic force of the support spring 6 and the driver elements 5 and 5 are pressed against the stage 11, the ultrasonic actuator 2 is not driven when the stage 11 is not driven. The state of the stage 11 is held by a static frictional force with the driver elements 5 and 5. That is, the stage 11 does not move when not driven.

ここで、ステージ11と駆動子5,5との間に異物が入り込んだときの超音波アクチュエータ2の動作について、図8,10を参照しながら説明する。   Here, the operation of the ultrasonic actuator 2 when a foreign substance enters between the stage 11 and the driving elements 5 and 5 will be described with reference to FIGS.

各駆動子5は、前述の如く、図8に示すように、ステージ11の側面14においてV溝を形成する第1及び第2面14a,14bにそれぞれ当接している。ここで、駆動子5の周回面Pに直交する方向への支持バネ6の剛性が、前記駆動方向への剛性や前記付勢方向への剛性に比べて低いため、第1及び第2面14a、14bの何れかと駆動子5との間に異物が入り込んだとき、例えば、第1面14aと駆動子5との間に異物が入り込んだときには、アクチュエータ本体4は、図10に示すように、駆動子5が異物に乗り上げるように、駆動子5の周回面Pに直交する方向(即ち、アクチュエータ本体4の厚み方向)へ容易に傾く。詳しくは、アクチュエータ本体4は、駆動子5を中心として、アクチュエータ本体4の、駆動子5が設けられていない方の長辺側面側が駆動子5の周回面Pに直交する方向へ変位するように傾動する。さらに、駆動子5は周回面Pに直交する方向に並ぶ2箇所の当接部T1,T2において側面14と当接しているため、アクチュエータ本体4が駆動子5の周回面Pに直交する方向へ傾いても、駆動子5と側面14(この例では、第2面14b)の当接状態は維持される。その結果、ステージ11を駆動することができ、駆動子5は第1面14aとの間に入り込んだ異物に乗り上げるだけでなく、該異物を乗り越えることができる。   As described above, each driver element 5 is in contact with the first and second surfaces 14a and 14b forming the V-grooves on the side surface 14 of the stage 11, as shown in FIG. Here, since the rigidity of the support spring 6 in the direction orthogonal to the circumferential surface P of the driver 5 is lower than the rigidity in the driving direction and the rigidity in the biasing direction, the first and second surfaces 14a. , 14b and when the foreign object enters between the driver element 5, for example, when the foreign object enters between the first surface 14a and the driver element 5, the actuator body 4 is, as shown in FIG. The driver 5 is easily tilted in the direction perpendicular to the circumferential surface P of the driver 5 (that is, the thickness direction of the actuator body 4) so that the driver 5 rides on the foreign matter. Specifically, the actuator body 4 is arranged so that the long side surface side of the actuator body 4 on which the driver element 5 is not provided is displaced in a direction perpendicular to the circumferential surface P of the driver element 5 around the driver element 5. Tilt. Further, since the driver element 5 is in contact with the side surface 14 at two contact portions T1 and T2 arranged in a direction orthogonal to the circumferential surface P, the actuator body 4 is directed in a direction orthogonal to the circumferential surface P of the driver element 5. Even if it tilts, the contact state between the driver 5 and the side surface 14 (in this example, the second surface 14b) is maintained. As a result, the stage 11 can be driven, and the driver 5 can not only ride on the foreign matter that has entered between the first surface 14a but also can get over the foreign matter.

したがって、本実施形態によれば、駆動子5とステージ11の側面14との間に異物が入り込んだとしても、駆動子5を異物に乗り上げさせつつ、駆動子5と側面14との当接状態を維持させることができるため、アクチュエータ本体4に作用する押圧力を駆動子5及び側面14の異物が入り込んだ部分に集中させることなく、駆動子5からステージ11へ駆動力を良好に伝達することができる。その結果、駆動子5でステージ11を駆動しながら、駆動子5に異物を乗り越えさせることができる。   Therefore, according to the present embodiment, even if a foreign object enters between the driver element 5 and the side surface 14 of the stage 11, the contact state between the driver element 5 and the side surface 14 while the driver element 5 rides on the foreign object. Therefore, the driving force from the driver 5 to the stage 11 can be satisfactorily transmitted without concentrating the pressing force acting on the actuator body 4 on the portion of the driver 5 and the side surface 14 where foreign matter has entered. Can do. As a result, it is possible to make the driver 5 get over the foreign object while driving the stage 11 with the driver 5.

ここで、支持バネ6の、周回面Pに直交する方向への剛性を、前記駆動方向への剛性や前記付勢方向への剛性に比べて低くすることによって、駆動子5からステージ11へ駆動力を出力する際の反力を支持バネ6でしっかりと受け止めて駆動力をステージ11へ適切に出力し且つ、アクチュエータ本体4をステージ11に対して適切に付勢しつつ、アクチュエータ本体4を駆動子5の周回面Pに直交する方向へ容易に傾かせることができる。   Here, the rigidity of the support spring 6 in the direction orthogonal to the circumferential surface P is made lower than the rigidity in the driving direction and the rigidity in the biasing direction, so that the drive element 5 drives the stage 11. The reaction force when the force is output is firmly received by the support spring 6, the driving force is appropriately output to the stage 11, and the actuator body 4 is driven while appropriately biasing the actuator body 4 with respect to the stage 11. It can be easily tilted in a direction orthogonal to the circumferential surface P of the child 5.

《変形例1》
続いて、前記実施形態1の変形例1について説明する。変形例1に係る超音波アクチュエータ202は、支持バネ206の構造が前記実施形態1と異なる。そこで、前記実施形態1と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
<< Modification 1 >>
Subsequently, Modification 1 of Embodiment 1 will be described. The ultrasonic actuator 202 according to Modification 1 is different from the first embodiment in the structure of the support spring 206. Therefore, the same configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different configurations are mainly described.

図11は、変形例1に係る超音波アクチュエータ202の斜視図を示す。   FIG. 11 is a perspective view of the ultrasonic actuator 202 according to the first modification.

支持バネ206は、前記支持バネ6と同様に、板バネで構成されている。支持バネ206は、アクチュエータ本体4が取り付けられる平面部261と、該平面部261から屈曲して延びる4つの取付部264,264,…とを有している。   The support spring 206 is configured by a leaf spring, like the support spring 6. The support spring 206 includes a flat portion 261 to which the actuator body 4 is attached, and four attachment portions 264, 264,... That are bent and extend from the flat portion 261.

前記平面部261は、前記支持バネ6の平面部61と同様の構成である。すなわち、平面部261は、長方形状に形成された板状部材であって、アクチュエータ本体4の設置面40aに接合される。平面部261は、駆動子5,5に対応する位置に開口部262,262が形成されている。平面部261のこれら開口部262,262に挟まれた部分には、平面部261をアクチュエータ本体4に接合するための接合部263が形成されている。   The plane portion 261 has the same configuration as the plane portion 61 of the support spring 6. That is, the flat portion 261 is a plate-shaped member formed in a rectangular shape, and is joined to the installation surface 40 a of the actuator body 4. The flat portion 261 has openings 262 and 262 at positions corresponding to the driver elements 5 and 5. A joint portion 263 for joining the flat portion 261 to the actuator body 4 is formed at a portion sandwiched between the openings 262 and 262 of the flat portion 261.

前記取付部264,264,…は、平面部261の長辺の両端部から連続的に延びて形成された薄板状の部材である。詳しくは、平面部261の対向する長辺のそれぞれにおいて、2つの取付部264,264が該長辺の両端部から連続的に延びている。これら取付部264,264,…と平面部261とは、略90°の角度で屈曲している。各取付部264には、該取付部264をベース10にネジ等で取り付けるための貫通孔(図示省略)が形成されている。   The mounting portions 264, 264,... Are thin plate-like members formed continuously extending from both ends of the long side of the flat portion 261. Specifically, in each of the opposing long sides of the flat surface portion 261, the two attachment portions 264 and 264 continuously extend from both end portions of the long side. These mounting portions 264, 264,... And the plane portion 261 are bent at an angle of approximately 90 °. Each attachment portion 264 is formed with a through hole (not shown) for attaching the attachment portion 264 to the base 10 with a screw or the like.

このように構成された支持バネ206は、平面部261にアクチュエータ本体4が接合され、該アクチュエータ本体4の駆動子5,5がステージ11の側面14に当接するようにしてベース10に取り付けられている。詳しくは、支持バネ206は、平面部261の一方の長辺から延びる取付部264,264と、平面部261の他方の長辺から延びる取付部264,264とで、ベース10を挟み込むようにして該ベース10に取り付けられている。   The support spring 206 configured in this manner is attached to the base 10 so that the actuator body 4 is joined to the flat surface portion 261 and the driver elements 5 and 5 of the actuator body 4 abut against the side surface 14 of the stage 11. Yes. Specifically, the support spring 206 is configured so that the base 10 is sandwiched between the mounting portions 264 and 264 extending from one long side of the plane portion 261 and the mounting portions 264 and 264 extending from the other long side of the plane portion 261. Attached to the base 10.

その結果、アクチュエータ本体4は、支持バネ206の弾性力によってステージ11側へ付勢されている。実施形態1に係る前記支持バネ6は、平面部61の一方の長辺が自由端になっているのに対し、この支持バネ206は、平面部261の両方の長辺に取付部264,264,…が設けられているため、該支持バネ6に比べて、アクチュエータ本体4の付勢方向(即ち、アクチュエータ本体4の短手方向)への剛性が高くなっている。ただし、支持バネ206は、片持ち状態でアクチュエータ本体4を支持すると共に、薄板状の取付部264,264,…の厚み方向が駆動子5,5の周回面Pに直交する方向(即ち、アクチュエータ本体4の厚み方向)を向いているため、支持バネ206の駆動子5,5の周回面Pに直交する方向への剛性は、前記駆動方向(即ち、アクチュエータ本体4の長手方向)への剛性及び前記付勢方向(即ち、アクチュエータ本体4の短手方向)への剛性よりも低くなっている。   As a result, the actuator body 4 is urged toward the stage 11 by the elastic force of the support spring 206. In the support spring 6 according to the first embodiment, one long side of the flat surface portion 61 is a free end, whereas the support spring 206 is attached to both long sides of the flat surface portion 261 with mounting portions 264 and 264. ,... Are higher than the support spring 6, the rigidity of the actuator body 4 in the biasing direction (that is, the short direction of the actuator body 4) is higher. However, the support spring 206 supports the actuator body 4 in a cantilever state, and the thickness direction of the thin plate-like mounting portions 264, 264,... Is perpendicular to the circumferential surface P of the driver elements 5, 5 (that is, the actuator The rigidity of the support spring 206 in the direction orthogonal to the circumferential surface P of the driving elements 5 and 5 is the rigidity in the driving direction (that is, the longitudinal direction of the actuator body 4). The rigidity in the biasing direction (that is, the short direction of the actuator body 4) is lower.

つまり、本変形例1に係る支持バネ206によってアクチュエータ本体4を支持する構成であっても、駆動子5とステージ11の側面14との間に異物が入り込んだときに、アクチュエータ本体4を駆動子5の周回面Pに直交する方向へ容易に傾かせて、駆動子5を異物に乗り上げさせることができる。   That is, even if the actuator main body 4 is supported by the support spring 206 according to the first modification, the actuator main body 4 is moved to the driver element when a foreign object enters between the driver element 5 and the side surface 14 of the stage 11. 5 can be easily tilted in a direction perpendicular to the circumferential surface P of the drive line 5 to allow the driver 5 to ride on the foreign matter.

《変形例2》
続いて、前記実施形態の変形例2について説明する。変形例2に係る超音波アクチュエータ302は、支持バネ306のベース10への取付構造が前記変形例1と異なる。そこで、前記変形例1と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
<< Modification 2 >>
Subsequently, Modification 2 of the embodiment will be described. The ultrasonic actuator 302 according to the second modification differs from the first modification in the structure for attaching the support spring 306 to the base 10. Therefore, the same configurations as those of the first modification are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different configurations are mainly described.

図12は、変形例2に係る超音波アクチュエータ302の斜視図を示す。   FIG. 12 is a perspective view of the ultrasonic actuator 302 according to the second modification.

支持バネ306は、前記支持バネ206と同様に、板バネで構成されている。支持バネ306は、アクチュエータ本体4が取り付けられる平面部361と、該平面部361から屈曲して延びる4つの取付部364,364,…とを有している。   The support spring 306 is configured by a leaf spring, like the support spring 206. The support spring 306 has a flat surface portion 361 to which the actuator body 4 is attached, and four attachment portions 364, 364,... That are bent and extend from the flat surface portion 361.

前記平面部361は、前記支持バネ206の平面部261と同様の構成である。すなわち、平面部361は、長方形状に形成された板状部材であって、アクチュエータ本体4の設置面40aに接合される。平面部361は、駆動子5,5に対応する位置に開口部362,362が形成されている。平面部361のこれら開口部362,362に挟まれた部分には、平面部361をアクチュエータ本体4に接合するための接合部363が形成されている。   The plane portion 361 has the same configuration as the plane portion 261 of the support spring 206. That is, the flat portion 361 is a plate-like member formed in a rectangular shape, and is joined to the installation surface 40 a of the actuator body 4. The flat portion 361 has openings 362 and 362 at positions corresponding to the driver elements 5 and 5. A joining portion 363 for joining the planar portion 361 to the actuator body 4 is formed at a portion between the opening portions 362 and 362 of the planar portion 361.

前記取付部364,364,…は、平面部361の長辺の両端部から連続的に延びて形成された薄板状の部材である。詳しくは、平面部361の対向する長辺のそれぞれにおいて、3つの取付部364,364が該長辺の両端部から連続的に延びている。これら取付部364,364,…と平面部361とは、略90°の角度で屈曲している。そして、各取付部364の先端部(平面部361に接続された端部と反対側の端部)は、外側(アクチュエータ本体4の厚み方向において相対向する取付部364とは反対側)に向かって略90°の角度で屈曲している。そして、取付部364をベース10にネジ等で取り付けるための貫通孔(図示省略)は、この屈曲した先端部に形成されている。   The mounting portions 364, 364,... Are thin plate-like members formed continuously extending from both ends of the long side of the flat surface portion 361. Specifically, in each of the opposing long sides of the plane portion 361, three attachment portions 364 and 364 continuously extend from both end portions of the long side. These mounting portions 364, 364,... And the plane portion 361 are bent at an angle of approximately 90 °. Then, the tip end portion (the end portion opposite to the end portion connected to the flat surface portion 361) of each attachment portion 364 faces the outside (the opposite side to the attachment portion 364 facing each other in the thickness direction of the actuator body 4). And bent at an angle of approximately 90 °. And the through-hole (illustration omitted) for attaching the attaching part 364 to the base 10 with a screw etc. is formed in this bent front-end | tip part.

このように構成された支持バネ306は、平面部361にアクチュエータ本体4が接合され、該アクチュエータ本体4の駆動子5,5がステージ11の側面14に当接するようにしてベース10に取り付けられている。詳しくは、支持バネ306は、平面部361と略平行なベース10の取付面に対して、取付部364,364,…を介して取り付けられる。   The support spring 306 configured in this manner is attached to the base 10 so that the actuator body 4 is joined to the flat portion 361 and the driver elements 5 and 5 of the actuator body 4 abut against the side surface 14 of the stage 11. Yes. Specifically, the support spring 306 is attached to the attachment surface of the base 10 substantially parallel to the plane portion 361 via attachment portions 364, 364,.

このように、本変形例2に係る支持バネ306を用いることによって、前記実施形態や変形例1とは異なるベース10の取付面に対してアクチュエータ本体4を取り付けることができる。   As described above, by using the support spring 306 according to the second modification, the actuator main body 4 can be attached to the attachment surface of the base 10 different from the embodiment and the first modification.

また、支持バネ306の剛性については、変形例1に係る支持バネ206と同様である。そのため、実施形態1や変形例1と同様に、駆動子5とステージ11の側面14との間に異物が入り込んだときに、アクチュエータ本体4を駆動子5の周回面Pに直交する方向へ容易に傾かせて、駆動子5を異物に乗り上げさせることができる。   Further, the rigidity of the support spring 306 is the same as that of the support spring 206 according to the first modification. Therefore, as in the first embodiment and the first modification, when a foreign object enters between the driver element 5 and the side surface 14 of the stage 11, the actuator body 4 can be easily moved in a direction orthogonal to the circumferential surface P of the driver element 5. It is possible to cause the driver 5 to ride on the foreign matter.

《変形例3》
続いて、前記実施形態の変形例3について説明する。変形例3に係る駆動装置401は、超音波アクチュエータとステージとの当接構造が前記実施形態1と異なる。そこで、前記実施形態1と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
<< Modification 3 >>
Subsequently, Modification 3 of the embodiment will be described. The drive device 401 according to the modification 3 is different from the first embodiment in the contact structure between the ultrasonic actuator and the stage. Therefore, the same configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different configurations are mainly described.

図13に、駆動装置401の、ステージ411の相対移動方向に直交する概略断面図を示す。   FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of the driving device 401 perpendicular to the relative movement direction of the stage 411.

変形例3に係るステージ411は、その側面のうち前記相対移動方向と平行な1つの側面414が、該相対移動方向に直交する平面との交線が山型となるように互いに交差する第1面414aと第2面414bとを有している。すなわち、側面414は、ステージ411の外方に突出した形状をしている。   The stage 411 according to the modification 3 includes a first side surface 414 that is parallel to the relative movement direction among the side surfaces, and intersects with each other so that a line of intersection with a plane orthogonal to the relative movement direction has a mountain shape. A surface 414a and a second surface 414b are provided. That is, the side surface 414 has a shape protruding outward from the stage 411.

超音波アクチュエータ402は、4つの駆動子5,5(図13では、周回面Pに直交する方向に並ぶ2つのみ図示)を備えている。これら4つの駆動子5,5は、アクチュエータ本体4の設置面40aにおける2箇所のアクチュエータ本体4の屈曲振動の2次モードの腹の位置に2つずつ設けられている。詳しくは、各位置に設けられた2つの駆動子5,5は、駆動子5の周回面Pに直交する方向(即ち、アクチュエータ本体4の厚み方向)に並んでいる。   The ultrasonic actuator 402 includes four driver elements 5 and 5 (only two elements arranged in a direction orthogonal to the circumferential surface P are shown in FIG. 13). Two of these four driver elements 5 and 5 are provided at positions of antinodes of the secondary mode of bending vibration of the actuator body 4 at two locations on the installation surface 40 a of the actuator body 4. Specifically, the two driver elements 5 and 5 provided at each position are arranged in a direction orthogonal to the circumferential surface P of the driver element 5 (that is, the thickness direction of the actuator body 4).

このように構成された超音波アクチュエータ402は、アクチュエータ本体4の厚み方向に並ぶ2つの駆動子5,5の一方の駆動子5が、ステージ411の第1面414aに当接し、他方の駆動子5が、ステージ411の第2面414bに当接した状態でベース10に支持されている。   In the ultrasonic actuator 402 configured as described above, one driver 5 of the two drivers 5, 5 arranged in the thickness direction of the actuator body 4 abuts on the first surface 414 a of the stage 411, and the other driver 5 is supported by the base 10 in contact with the second surface 414b of the stage 411.

つまり、変形例3においても、超音波アクチュエータ402の駆動子5,5とステージ411とは、駆動子5の周回面Pに交差する方向において2箇所で当接しており(すなわち、一方の駆動子5とステージ411の第1面414aとの当接部T1と、他方の駆動子5とステージ411の第2面414bとの当接部T2とを結ぶ直線Lは、駆動子5の周回面Pに直交している。)、それぞれの当接部における接平面(即ち、第1面414aと第2面414b)とは互いに交差している。そのため、駆動子5,5と第1又は第2面414a,414bとの間に異物が入り込んで、超音波アクチュエータ402が支持バネ6の弾性によって駆動子5の周回面Pに直交する方向に傾動したときであっても、第1及び第2面414a,414bの何れかには駆動子5が当接しており、駆動子5とステージ411の側面414との当接状態を維持することができる。その結果、駆動子5でステージ411を駆動しながら、駆動子5に異物を乗り越えさせることができる。   That is, also in the third modification, the driver elements 5 and 5 of the ultrasonic actuator 402 and the stage 411 are in contact with each other at two locations in the direction intersecting the circumferential surface P of the driver element 5 (that is, one driver element). The straight line L connecting the contact portion T1 between the first drive surface 5 and the first surface 414a of the stage 411 and the contact portion T2 between the other drive element 5 and the second surface 414b of the stage 411 is a circumferential surface P of the drive element 5. The tangential planes (that is, the first surface 414a and the second surface 414b) at the respective contact portions intersect each other. Therefore, foreign matter enters between the driver elements 5, 5 and the first or second surface 414 a, 414 b, and the ultrasonic actuator 402 tilts in a direction orthogonal to the circumferential surface P of the driver element 5 due to the elasticity of the support spring 6. Even when this is done, the driver 5 is in contact with one of the first and second surfaces 414a, 414b, and the contact between the driver 5 and the side surface 414 of the stage 411 can be maintained. . As a result, it is possible to make the driver 5 get over the foreign object while driving the stage 411 with the driver 5.

尚、側面414の形状をこれに限られるものではなく、第1面414aと第2面414bとで形成される稜部が面取り又はR面取りされていてもよい。または、側面414は、第1面414a及び第2面414b以外の面を含んでいてもよく、第1面414aと第2面414bとの間に別の1つ又は複数の面を介在させてもよい。   Note that the shape of the side surface 414 is not limited to this, and a ridge formed by the first surface 414a and the second surface 414b may be chamfered or rounded. Alternatively, the side surface 414 may include a surface other than the first surface 414a and the second surface 414b, and another surface or surfaces are interposed between the first surface 414a and the second surface 414b. Also good.

さらに、側面414は、図14に示すように、相対移動方向に直交する平面との交線が曲線となるような曲面であってもよい。かかる構成であっても、超音波アクチュエータ402の駆動子5,5とステージ411とは、駆動子5の周回面Pに交差する方向において2箇所で当接しており、それぞれの当接部における接平面とは互いに交差している。   Furthermore, as shown in FIG. 14, the side surface 414 may be a curved surface in which a line of intersection with a plane orthogonal to the relative movement direction is a curve. Even in such a configuration, the driver elements 5 and 5 of the ultrasonic actuator 402 and the stage 411 are in contact with each other at two locations in the direction intersecting the circumferential surface P of the driver element 5, and contact at each contact portion. The planes intersect each other.

《発明の実施形態2》
続いて、本発明の実施形態2に係る駆動装置501について説明する。実施形態2に係る駆動装置501は、ステージ511の支持構造が実施形態1と異なる。そこで、実施形態1と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
<< Embodiment 2 of the Invention >>
Next, the driving device 501 according to the second embodiment of the present invention will be described. The driving device 501 according to the second embodiment is different from the first embodiment in the support structure of the stage 511. Therefore, the same configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted, and different configurations are mainly described.

図15は、駆動装置501の分解斜視図を示し、図16は、駆動装置501の断面図を示す。   FIG. 15 is an exploded perspective view of the drive device 501, and FIG. 16 is a cross-sectional view of the drive device 501.

駆動装置501は、ステージ511と、2つの第1及び第2超音波アクチュエータ2A,2Bと、該超音波アクチュエータ2A,2Bを駆動制御する制御装置(図示省略)とを備えている。   The drive device 501 includes a stage 511, two first and second ultrasonic actuators 2A and 2B, and a control device (not shown) that drives and controls the ultrasonic actuators 2A and 2B.

ステージ511は、前記実施形態1のステージ11と異なり、ガイド12,12で支持されておらず、2つの超音波アクチュエータ2A,2Bで支持されている。ステージ511の側面のうちステージ511の相対移動方向と平行な1対の第1及び第2側面14,15のそれぞれには、該相対移動方向に延びるV溝が形成されている。すなわち、第1側面14は、該相対移動方向に直交する断面がV字状となるように互いに交差する第1面14aと第2面14bとを有し、第2側面15は、該相対移動方向に直交する断面がV字状となるように互いに交差する第1面15aと第2面15bとを有している。   Unlike the stage 11 of the first embodiment, the stage 511 is not supported by the guides 12 and 12, but is supported by the two ultrasonic actuators 2A and 2B. A V-groove extending in the relative movement direction is formed on each of the pair of first and second side surfaces 14 and 15 parallel to the relative movement direction of the stage 511 among the side surfaces of the stage 511. That is, the first side surface 14 has a first surface 14a and a second surface 14b that intersect each other so that a cross section perpendicular to the relative movement direction is V-shaped, and the second side surface 15 has the relative movement. It has the 1st surface 15a and the 2nd surface 15b which mutually cross | intersect so that the cross section orthogonal to a direction may become V shape.

第1及び第2超音波アクチュエータ2A,2Bは、前記実施形態1の超音波アクチュエータ2と同様の構成をしている。ただし、第2超音波アクチュエータ2Bは、アクチュエータ本体4が支持バネ6の平面部61に対して取付部64,64の延びる方向とは反対側の面に取り付けられ、駆動子5,5が平面部61の開口部62,62から取付部64,64の延びる方向へ突出している。尚、第1超音波アクチュエータ2Aは、超音波アクチュエータ2と同様に、アクチュエータ本体4が支持バネ6の平面部61に対して取付部64,64の延びる側の面に取り付けられ、駆動子5,5が平面部61の開口部62,62から取付部64,64が延びる方向とは反対側へ突出している。   The first and second ultrasonic actuators 2A and 2B have the same configuration as the ultrasonic actuator 2 of the first embodiment. However, in the second ultrasonic actuator 2B, the actuator body 4 is attached to the surface opposite to the extending direction of the attachment portions 64, 64 with respect to the flat portion 61 of the support spring 6, and the driver elements 5, 5 are flat portions. It projects from the openings 62 and 62 of the 61 in the direction in which the mounting portions 64 and 64 extend. The first ultrasonic actuator 2 </ b> A is similar to the ultrasonic actuator 2 in that the actuator body 4 is attached to the surface on the side where the attachment portions 64, 64 extend with respect to the flat portion 61 of the support spring 6. 5 protrudes from the openings 62 and 62 of the plane portion 61 to the opposite side to the direction in which the attachment portions 64 and 64 extend.

そして、第1及び第2超音波アクチュエータ2A,2Bは、互いの駆動子5,5と駆動子5,5を相対向させた状態で、それぞれの支持バネ6,6がベース10に取り付けられている。このとき、第1超音波アクチュエータ2Aの取付部64,64と第2超音波アクチュエータ2Bの取付部64,64とは、重ねられて、固定用ビスによってベース10に共締めされている。   In the first and second ultrasonic actuators 2A and 2B, the support springs 6 and 6 are attached to the base 10 with the drive elements 5 and 5 and the drive elements 5 and 5 facing each other. Yes. At this time, the mounting portions 64 and 64 of the first ultrasonic actuator 2A and the mounting portions 64 and 64 of the second ultrasonic actuator 2B are overlapped and fastened to the base 10 together with fixing screws.

そして、このように配設された第1及び第2超音波アクチュエータ2A,2Bによってステージ511が支持されている。詳しくは、第1超音波アクチュエータ2Aの駆動子5,5がステージ511の第1側面14に当接する一方、第2超音波アクチュエータ2Bの駆動子5,5がステージ511の第2側面15に当接している。このとき、第1超音波アクチュエータ2Aの各駆動子5は、第1側面14の第1面14a及び第2面14bの両方に当接している。また、第2超音波アクチュエータ2Bの各駆動子5は、第2側面15の第1面15a及び第2面15bの両方に当接している。   The stage 511 is supported by the first and second ultrasonic actuators 2A and 2B arranged as described above. Specifically, the driver elements 5 and 5 of the first ultrasonic actuator 2A abut on the first side surface 14 of the stage 511, while the driver elements 5 and 5 of the second ultrasonic actuator 2B contact the second side surface 15 of the stage 511. Touching. At this time, each driver 5 of the first ultrasonic actuator 2 </ b> A is in contact with both the first surface 14 a and the second surface 14 b of the first side surface 14. Each driver 5 of the second ultrasonic actuator 2B is in contact with both the first surface 15a and the second surface 15b of the second side surface 15.

この状態で、第1及び第2超音波アクチュエータ2A,2Bを同じ方向に同じ大きさの駆動力を出力させるように動作させることによって、ステージ511をアクチュエータ本体4の長手方向に沿って駆動することができる。   In this state, the stage 511 is driven along the longitudinal direction of the actuator body 4 by operating the first and second ultrasonic actuators 2A and 2B so as to output the same magnitude of driving force in the same direction. Can do.

ここで、ステージ511を、その相対移動方向と直交する方向に沿って両側から、第1超音波アクチュエータ2Aの駆動子5,5と第2超音波アクチュエータ2Bの駆動子5,5とで挟持し、各駆動子5がステージ511の側面14(又は側面15)に対して、該相対移動方向及び挟持する方向を含む平面に対して直交する方向において2箇所の当接部T1,T2で当接するように構成することによって、ステージ511を、該挟持する方向並びに、該相対移動方向及び該挟持する方向を含む平面に対して直交する方向への変位を規制した状態で、相対移動方向に移動可能に支持することができる。こうすることで、ステージ511を、実施形態1におけるガイド12,12を設けることなく、第1及び第2超音波アクチュエータ2A,2Bで移動可能に支持することができる。   Here, the stage 511 is sandwiched between the drive elements 5 and 5 of the first ultrasonic actuator 2A and the drive elements 5 and 5 of the second ultrasonic actuator 2B from both sides along the direction orthogonal to the relative movement direction. Each driver 5 abuts against the side surface 14 (or side surface 15) of the stage 511 at two abutting portions T1 and T2 in a direction perpendicular to the plane including the relative movement direction and the clamping direction. By configuring as described above, the stage 511 can be moved in the relative movement direction in a state in which displacement in the direction perpendicular to the holding direction and the plane including the relative movement direction and the holding direction is restricted. Can be supported. By doing so, the stage 511 can be movably supported by the first and second ultrasonic actuators 2A and 2B without providing the guides 12 and 12 in the first embodiment.

そして、本実施形態2においても、第1及び第2超音波アクチュエータ2A,2Bのそれぞれは支持バネ6を介してベース10から片持ち状態で支持されると共に、各支持バネ6の取付部64はその厚み方向が駆動子5の周回面Pに直交する方向を向いているため、第1及び第2超音波アクチュエータ2A,2Bは駆動子5の周回面Pに直交する方向へ容易に傾動することができる。そのため、第1超音波アクチュエータ2Aの駆動子5と第1側面14との間、又は第2超音波アクチュエータ2Bの駆動子5と第2側面15との間に異物が入り込んだとしても、アクチュエータ本体4を駆動子5の周回面Pに直交する方向へ傾動させて駆動子5を異物に乗り上げさせることができる。そして、第1超音波アクチュエータ2Aの各駆動子5は、側面14に対して、駆動子5の周回面Pに直交する方向において2箇所(詳しくは、第1面14aと第2面14b)で当接していると共に、該2箇所の当接部における接平面は互いに交差しているため、アクチュエータ本体4が駆動子5の周回面Pに直交する方向へ傾いて駆動子5が異物に乗り上げたとしても、該2箇所の当接部のうちの一方においては駆動子5と側面14との当接状態を維持することができ、ステージ511を駆動することができる。そのため、駆動子5が異物に乗り上げた場合であってもステージ511を駆動して、駆動子5に異物を乗り越えさせることができる。同様に、第2超音波アクチュエータ2Bの各駆動子5は、側面15に対して、駆動子5の周回面Pに直交する方向において2箇所(詳しくは、第1面15aと第2面15b)で当接していると共に、該2箇所の当接部における接平面は互いに交差しているため、アクチュエータ本体4が駆動子5の周回面Pに直交する方向へ傾いて駆動子5が異物に乗り上げたとしても、該2箇所の当接部のうちの一方においては駆動子5と側面15との当接状態を維持することができ、ステージ511を駆動することができる。そのため、駆動子5が異物に乗り上げた場合であってもステージ511を駆動して、駆動子5に異物を乗り越えさせることができる。   Also in the second embodiment, each of the first and second ultrasonic actuators 2A and 2B is supported in a cantilever state from the base 10 via the support spring 6, and the mounting portion 64 of each support spring 6 is Since the thickness direction faces the direction perpendicular to the circumferential surface P of the driver 5, the first and second ultrasonic actuators 2A and 2B can easily tilt in the direction perpendicular to the circumferential surface P of the driver 5. Can do. Therefore, even if foreign matter enters between the driver 5 of the first ultrasonic actuator 2A and the first side face 14 or between the driver 5 of the second ultrasonic actuator 2B and the second side face 15, the actuator body 4 can be tilted in a direction orthogonal to the circumferential surface P of the driver 5 to drive the driver 5 onto a foreign object. Then, each driver element 5 of the first ultrasonic actuator 2 </ b> A has two positions (specifically, the first surface 14 a and the second surface 14 b) with respect to the side surface 14 in a direction orthogonal to the circumferential surface P of the driver element 5. In addition to being in contact, the tangent planes at the two contact portions intersect each other, so that the actuator body 4 tilts in a direction perpendicular to the circumferential surface P of the drive element 5 and the drive element 5 rides on the foreign matter. However, the contact state between the driver 5 and the side surface 14 can be maintained in one of the two contact portions, and the stage 511 can be driven. For this reason, even when the driver element 5 rides on the foreign object, the stage 511 can be driven to allow the driver element 5 to get over the foreign object. Similarly, each driver element 5 of the second ultrasonic actuator 2B is located at two locations in the direction orthogonal to the circumferential surface P of the driver element 5 (specifically, the first surface 15a and the second surface 15b) with respect to the side surface 15. And the tangent planes at the two abutting portions intersect each other, so that the actuator body 4 tilts in a direction perpendicular to the circumferential surface P of the driver 5 and the driver 5 rides on the foreign matter. Even so, in one of the two contact portions, the contact state between the driver 5 and the side surface 15 can be maintained, and the stage 511 can be driven. For this reason, even when the driver element 5 rides on the foreign object, the stage 511 can be driven to allow the driver element 5 to get over the foreign object.

したがって、本実施形態2によれば、駆動子5とステージ511の第1及び/又は第2側面14,15との間に異物が入り込んだとしても、駆動子5を異物に乗り上げさせつつ、駆動子5,5と第1及び第2側面14,15との当接状態を維持させることができるため、アクチュエータ本体4に作用する押圧力を駆動子5,5並びに第1及び第2側面14,15の異物が入り込んだ部分に集中させることなく、駆動子5からステージ511へ駆動力を良好に伝達することができる。その結果、駆動子5でステージ511を駆動しながら、駆動子5に異物を乗り越えさせることができる。   Therefore, according to the second embodiment, even if foreign matter enters between the driver 5 and the first and / or second side surfaces 14 and 15 of the stage 511, the driver 5 is driven while riding on the foreign matter. Since the contact state between the elements 5 and 5 and the first and second side surfaces 14 and 15 can be maintained, the pressing force acting on the actuator body 4 is applied to the driver elements 5 and 5 and the first and second side surfaces 14 and 15. The driving force can be satisfactorily transmitted from the driver 5 to the stage 511 without being concentrated on the portion where the 15 foreign matter has entered. As a result, it is possible to make the driver 5 get over the foreign object while driving the stage 511 with the driver 5.

ここで、支持バネ6の、駆動子5の周回面Pに直交する方向への剛性を、駆動子5の駆動方向の剛性やアクチュエータ本体4への付勢方向の剛性に比べて低くすることによって、駆動子5からステージ511へ駆動力を出力する際の反力を支持バネ6でしっかりと受け止めて駆動力をステージ511へ適切に出力し且つ、アクチュエータ本体4をステージ511に対して適切に付勢しつつ、アクチュエータ本体4を駆動子5の周回面Pに直交する方向へ容易に傾かせることができる。   Here, the rigidity of the support spring 6 in the direction orthogonal to the circumferential surface P of the driver element 5 is made lower than the rigidity in the driving direction of the driver element 5 and the rigidity in the biasing direction to the actuator body 4. The reaction force when the driving force is output from the driver 5 to the stage 511 is firmly received by the support spring 6 so that the driving force is appropriately output to the stage 511 and the actuator body 4 is appropriately applied to the stage 511. The actuator body 4 can be easily tilted in a direction perpendicular to the circumferential surface P of the driver 5 while being urged.

さらに、ステージ511をガイド12,12を設けることなく構成することができるため、該ステージ511の構成を簡略化することができる。   Furthermore, since the stage 511 can be configured without providing the guides 12 and 12, the configuration of the stage 511 can be simplified.

尚、第1及び第2超音波アクチュエータ2A,2Bの支持構造は前記の構造に限られるものではない。例えば、第1超音波アクチュエータ2Aの支持バネ6と第2超音波アクチュエータ2Bの支持バネ6とをベース10に対して共締めする必要はなく、第2超音波アクチュエータ2Bの支持バネ6の取付部64,64を、第1超音波アクチュエータ2Aの支持バネ6の取付部64,64とは反対側に延びるように構成し、ベース10に対して別々に取り付けるようにしてもよい。   The support structure for the first and second ultrasonic actuators 2A and 2B is not limited to the above structure. For example, the support spring 6 of the first ultrasonic actuator 2A and the support spring 6 of the second ultrasonic actuator 2B do not need to be fastened together with the base 10, and the mounting portion of the support spring 6 of the second ultrasonic actuator 2B is not required. 64 and 64 may be configured to extend on the side opposite to the attachment portions 64 and 64 of the support spring 6 of the first ultrasonic actuator 2 </ b> A, and may be separately attached to the base 10.

《変形例》
次に、実施形態2に係る駆動装置の変形例について説明する。変形例2に係る駆動装置601は、ステージ511の支持構造が前記実施形態2と異なる。そこで、前記実施形態2と同様の構成については、同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
<Modification>
Next, a modification of the drive device according to the second embodiment will be described. The driving device 601 according to the modification 2 is different from the second embodiment in the support structure of the stage 511. Therefore, the same configurations as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different configurations are mainly described.

図17は、駆動装置601の断面図を示す。   FIG. 17 shows a cross-sectional view of the driving device 601.

変形例に係る駆動装置601は、ステージ511と、超音波アクチュエータ2と、該ステージ511を案内するガイド部材8と、該超音波アクチュエータ2を駆動制御する制御装置(図示省略)とを備えている。   A driving device 601 according to the modification includes a stage 511, an ultrasonic actuator 2, a guide member 8 that guides the stage 511, and a control device (not shown) that controls the driving of the ultrasonic actuator 2. .

超音波アクチュエータ2は、実施形態1に係る超音波アクチュエータ2と同様の構成をしている。   The ultrasonic actuator 2 has the same configuration as the ultrasonic actuator 2 according to the first embodiment.

ガイド部材8は、支持バネ81と、2つの転動体82とを有している。   The guide member 8 has a support spring 81 and two rolling elements 82.

支持バネ81は、前記支持バネ6と同様に、板バネであって、例えば、SUS製の薄板で構成されている。詳しくは、支持バネ81は、平面部83と、該平面部83から屈曲して延びる2つの取付部84とを有している。平面部83は、長方形状に形成された板状部材であって、転動体82を回転自在に支持している。2つの取付部84は、平面部83の長辺の両端部から連続的に延びて形成された薄板状の部材である。これら取付部84と平面部83とは、略90°の角度で屈曲している。各取付部84には、該取付部84をベース10にネジ等で取り付けるための貫通孔85が形成されている。   The support spring 81 is a leaf spring, similar to the support spring 6, and is composed of, for example, a thin plate made of SUS. Specifically, the support spring 81 includes a flat portion 83 and two attachment portions 84 that are bent and extend from the flat portion 83. The plane part 83 is a plate-like member formed in a rectangular shape, and supports the rolling element 82 in a freely rotatable manner. The two attachment portions 84 are thin plate-like members formed continuously extending from both end portions of the long side of the flat portion 83. The mounting portion 84 and the flat portion 83 are bent at an angle of about 90 °. Each attachment portion 84 is formed with a through hole 85 for attaching the attachment portion 84 to the base 10 with a screw or the like.

転動体82は、金属製の球状の部材で構成されている。2つの転動体82は、支持バネ81の平面部83の長手方向に並んで配置されている。   The rolling element 82 is composed of a metal spherical member. The two rolling elements 82 are arranged side by side in the longitudinal direction of the flat portion 83 of the support spring 81.

前記超音波アクチュエータ2の駆動子5と、ガイド部材8の転動体82とが相対向する状態で、支持バネ6と支持バネ81とがベース10に取り付けられている。そして、このように配設された超音波アクチュエータ2及びガイド部材8によってステージ511が支持されている。詳しくは、超音波アクチュエータ2の駆動子5がステージ511の第1側面14に当接する一方、ガイド部材8の転動体82がステージ511の第2側面15に当接している。このとき、超音波アクチュエータ2の各駆動子5は、第1側面14の第1面14a及び第2面14bの両方に当接している。また、ガイド部材8の各転動体82は、第2側面15の第1面15a及び第2面15bの両方に当接している。   The support spring 6 and the support spring 81 are attached to the base 10 with the driver 5 of the ultrasonic actuator 2 and the rolling element 82 of the guide member 8 facing each other. The stage 511 is supported by the ultrasonic actuator 2 and the guide member 8 arranged in this manner. Specifically, the driver 5 of the ultrasonic actuator 2 contacts the first side surface 14 of the stage 511, while the rolling element 82 of the guide member 8 contacts the second side surface 15 of the stage 511. At this time, each driver 5 of the ultrasonic actuator 2 is in contact with both the first surface 14 a and the second surface 14 b of the first side surface 14. Each rolling element 82 of the guide member 8 is in contact with both the first surface 15 a and the second surface 15 b of the second side surface 15.

この状態で、超音波アクチュエータ2を動作させることによって、ステージ511をアクチュエータ本体4の長手方向に沿って駆動することができる。   In this state, the stage 511 can be driven along the longitudinal direction of the actuator body 4 by operating the ultrasonic actuator 2.

ここで、ステージ511を、その相対移動方向と直交する方向に沿って両側から、超音波アクチュエータ2の駆動子5とガイド部材8の転動体82とで挟持し、駆動子5がステージ511の側面14に対して、該相対移動方向及び挟持する方向を含む平面に対して直交する方向において2箇所の当接部T1,T2で当接すると共に、転動体82がステージ511の側面15に対して、該相対移動方向及び挟持する方向を含む平面に対して直交する方向において2箇所の当接部T1,T2で当接するように構成することによって、ステージ511を、該挟持する方向並びに、該相対移動方向及び該挟持する方向を含む平面に対して直交する方向への変位を規制した状態で、相対移動方向に移動可能に支持することができる。こうすることで、ステージ511を、実施形態1におけるガイド12,12を設けることなく、超音波アクチュエータ2及びガイド部材8で移動可能に支持することができる。   Here, the stage 511 is sandwiched between the drive element 5 of the ultrasonic actuator 2 and the rolling element 82 of the guide member 8 from both sides along the direction orthogonal to the relative movement direction. 14 and abutting at two abutting portions T1 and T2 in a direction orthogonal to the plane including the relative movement direction and the sandwiching direction, and the rolling element 82 is in contact with the side surface 15 of the stage 511. By configuring the stage 511 to be in contact with the two abutting portions T1 and T2 in a direction orthogonal to the plane including the relative movement direction and the clamping direction, the stage 511 is held in the clamping direction and the relative movement. In a state in which displacement in a direction orthogonal to the plane including the direction and the sandwiching direction is restricted, it can be supported so as to be movable in the relative movement direction. By doing so, the stage 511 can be supported movably by the ultrasonic actuator 2 and the guide member 8 without providing the guides 12 and 12 in the first embodiment.

尚、転動体82は、球状である必要はなく、円柱状のころであってもよい。転動体82をころで構成する場合には、ステージ511の第2側面15に対して駆動子5の周回面Pと直交する方向において複数の当接部で当接するためには、該駆動子5の周回面と直交する方向に並んだ2以上のころを設ける必要がある。つまり、第2側面15の第1面15aに当接するころと第2側面15の第2面15bに当接するころとを駆動子5の周回面と直交する方向に並べて設ける必要がある。   In addition, the rolling element 82 does not need to be spherical, and may be a cylindrical roller. In the case where the rolling element 82 is configured by rollers, in order to abut on the second side surface 15 of the stage 511 at a plurality of abutting portions in a direction orthogonal to the circumferential surface P of the driver element 5, the driver element 5 It is necessary to provide two or more rollers lined up in a direction orthogonal to the circumferential surface. That is, it is necessary to provide the roller that contacts the first surface 15 a of the second side surface 15 and the roller that contacts the second surface 15 b of the second side surface 15 side by side in a direction orthogonal to the circumferential surface of the driver element 5.

尚、前記実施形態1の変形例を実施形態2に採用してもよい。   Note that a modification of the first embodiment may be adopted in the second embodiment.

《その他の実施形態》
本発明は、前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
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The present invention may be configured as follows with respect to the embodiment.

支持バネの構成は、前記実施形態に限られるものではない。アクチュエータ本体4を支持し且つ、駆動子5の周回面に交差する方向への剛性が駆動子5の駆動方向への剛性よりも低い構成であれば、任意の構成を採用することができる。また、支持バネとアクチュエータ本体4との取付構造も、前記実施形態に限られるものではない。例えば、支持バネを、アクチュエータ本体4の設置面40a以外の面に接合してもよい。また、アクチュエータ本体4をケースに収容して、該ケースに支持バネを接合する構成であってもよい。   The configuration of the support spring is not limited to the above embodiment. Any configuration can be adopted as long as it has a configuration that supports the actuator body 4 and has a rigidity in a direction intersecting the circumferential surface of the drive element 5 lower than a rigidity in the drive direction of the drive element 5. Further, the mounting structure between the support spring and the actuator body 4 is not limited to the above embodiment. For example, the support spring may be joined to a surface other than the installation surface 40 a of the actuator body 4. Moreover, the structure which accommodates the actuator main body 4 in a case, and joins a support spring to this case may be sufficient.

また、前記実施形態では、アクチュエータ本体4の支持部材を板バネからなる支持バネで構成しているが、これに限られるものではない。例えば、ゴム等の材料であって、駆動子5の周回面に交差する方向への剛性が駆動子5の駆動方向への剛性よりも低い弾性異方性を有する材料で支持部材を構成してもよい。また、少なくとも駆動子5の周回面に交差する方向への弾性を有する部材と、それ以外の方向への変位を規制する機構とを組み合わせて支持部材を構成してもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the support member of the actuator main body 4 is comprised by the support spring which consists of leaf | plate springs, it is not restricted to this. For example, the support member may be made of a material such as rubber and having elastic anisotropy whose rigidity in a direction intersecting the circumferential surface of the driver element 5 is lower than that of the driver element 5 in the driving direction. Also good. Moreover, you may comprise a support member combining the member which has the elasticity to the direction which cross | intersects the surrounding surface of the driver element 5 at least, and the mechanism which controls the displacement to the other direction.

さらに、前記実施形態では、駆動子5(実施形態2の変形例においては、さらに、転動体82)とステージの側面とが、駆動子5の周回面Pに直交する方向に並ぶ2箇所の当接部において当接しているが、これに限られるものではない。すなわち、2箇所の当接部を結ぶ直線Lが周回面Pと交差していればよく、必ずしも直交している必要はない。例えば、実施形態1の変形例3において、アクチュエータ本体4の設置面40aにおいて屈曲振動の腹の各位置に設けられた2つの駆動子5,5は、アクチュエータ本体4の長手方向にずれて設けられ、一方の駆動子5とステージ411の第1面414aとの当接部T1と他方の駆動子5とステージ411の第2側面414bとの当接部T2とを結ぶ直線Lが、駆動子5の周回面Pの法線に対して傾斜するように構成されていてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the driver element 5 (in addition to the rolling element 82 in the modified example of the embodiment 2) and the side surface of the stage are arranged at two locations where the driver element 5 is aligned in a direction perpendicular to the circumferential surface P of the driver element 5. Although it contacts in a contact part, it is not restricted to this. That is, it is sufficient that the straight line L connecting the two contact portions intersects with the circumferential surface P, and does not necessarily need to be orthogonal. For example, in the third modification of the first embodiment, the two driver elements 5 and 5 provided at the antinodes of the bending vibration on the installation surface 40 a of the actuator body 4 are provided shifted in the longitudinal direction of the actuator body 4. The straight line L connecting the contact portion T1 between one driver element 5 and the first surface 414a of the stage 411 and the contact portion T2 between the other driver element 5 and the second side surface 414b of the stage 411 is a driver element 5 You may be comprised so that it may incline with respect to the normal line of the surrounding surface P.

また、前記実施形態では、アクチュエータ本体4において、外部電極45〜47を1つの長辺側面に形成して、フレキシブルケーブル71によって該外部電極45〜47に給電しているが、これに限られるものではない。圧電体層に電圧を印加できる構成であれば、任意の構成を採用することができる。   Moreover, in the said embodiment, in the actuator main body 4, the external electrodes 45-47 are formed in one long side surface, and it supplies with electricity to this external electrodes 45-47 by the flexible cable 71, However, it is restricted to this is not. Any configuration can be adopted as long as a voltage can be applied to the piezoelectric layer.

さらに、駆動子5の形状、個数、材質等は前記実施形態に制限されるものではなく、任意の形状、個数、材質等の駆動子を採用することができる。   Furthermore, the shape, number, material, and the like of the driver element 5 are not limited to the above-described embodiment, and a driver element having an arbitrary shape, number, material, and the like can be employed.

また、超音波アクチュエータ2を、アクチュエータ本体4に長手方向への縦振動の1次モードと屈曲振動の2次モードとを調和的に発生させるように構成したが、これに限られるものではない。これ以外の振動又はモードを発生させるものであってもよく、アクチュエータ本体4を振動させて駆動子5とステージ11との間の摩擦力を介して駆動力を出力する振動型アクチュエータであれば任意の構成を採用することができる。   Further, although the ultrasonic actuator 2 is configured to harmoniously generate the primary mode of longitudinal vibration in the longitudinal direction and the secondary mode of flexural vibration in the actuator body 4, it is not limited to this. Any vibration type or vibration mode may be used as long as it is a vibration type actuator that vibrates the actuator body 4 and outputs a driving force via a frictional force between the driver 5 and the stage 11. The configuration can be adopted.

さらにまた、アクチュエータ本体4は圧電体層を積層して構成されているが、金属などの基板に圧電素子を貼り付けた構成や、金属などで共振器を形成し、圧電素子を挟み込んだ構成であってもよい。この場合、圧電素子を含んで構成された共振器がアクチュエータ本体を構成する。   Furthermore, the actuator body 4 is configured by laminating piezoelectric layers. However, the actuator body 4 has a structure in which a piezoelectric element is attached to a substrate such as metal, or a structure in which a resonator is formed of metal and sandwiches the piezoelectric element. There may be. In this case, the resonator including the piezoelectric element constitutes the actuator body.

また、前記実施形態では、2つの駆動子5,5がアクチュエータ本体4の長辺側面に設けられているが、これに限られるものではない。例えば、1つの駆動子5をアクチュエータ本体4の短辺側面に設けてもよい。この場合、アクチュエータ本体4は、その短手方向がステージの相対移動方向と一致する姿勢で、駆動子5がステージに当接するように配設される。かかる超音波アクチュエータは、アクチュエータ本体4の短手方向にステージ11を駆動する。   Moreover, in the said embodiment, although the two drive elements 5 and 5 are provided in the long side surface of the actuator main body 4, it is not restricted to this. For example, one driver element 5 may be provided on the short side surface of the actuator body 4. In this case, the actuator body 4 is disposed such that the driver 5 abuts against the stage in a posture in which the short side direction coincides with the relative movement direction of the stage. Such an ultrasonic actuator drives the stage 11 in the short direction of the actuator body 4.

さらに、前記実施形態では、超音波アクチュエータ2をベース10に固定すると共に、駆動子5,5を移動可能なステージ11に当接させて、該超音波アクチュエータ2を作動させることで該ステージ11を駆動させているが、図18に示すように、超音波アクチュエータ2をステージ711に固定する構成としてもよい。詳しくは、駆動装置701は、互いに平行な状態で基台(図示省略)に固定されたガイド12,12と、該ガイド12,12に摺動自在に取り付けられたステージ711と、超音波アクチュエータ2とを備えている。該ガイド12,12のうちの一方のガイド12には、該ガイド12に固定された被当接部材713が設けられている。被当接部材713の側面のうちステージ711の相対移動方向と平行な1つの側面714は、該相対移動方向に直交する断面がV字状となるように互いに交差する第1面714aと第2面714bとを有している。すなわち、側面714には、被当接部材713の内方に凹陥し且つ、該相対移動方向に延びるV溝が形成されている。一方、ステージ711には、アクチュエータ取付部711aが設けられている。そして、アクチュエータ本体4は、駆動子5,5が該被当接部材713の側面714に当接する状態で、該ステージ711のアクチュエータ取付部711aに支持バネ6を介して取り付けられている。このとき、各駆動子5は、側面714の第1面714aと第2面714bとに当接している。この状態で、超音波アクチュエータ2を作動させると、駆動子5,5は被当接部材713に対して駆動力を出力するが、該被当接部材713は固定されているため、超音波アクチュエータ2自体が被当接部材713に対して相対的にガイド12,12の長手方向に振動する。その結果、アクチュエータ取付部711aを介してアクチュエータ本体4と連結されたステージ711がガイド12,12の長手方向に駆動される。ステージ711がベース部材を構成する。   Further, in the above-described embodiment, the ultrasonic actuator 2 is fixed to the base 10 and the driver elements 5 and 5 are brought into contact with the movable stage 11 to operate the ultrasonic actuator 2 so that the stage 11 is moved. Although driven, the ultrasonic actuator 2 may be fixed to the stage 711 as shown in FIG. Specifically, the drive device 701 includes guides 12 and 12 fixed to a base (not shown) in a parallel state, a stage 711 slidably attached to the guides 12 and 12, and the ultrasonic actuator 2. And. One guide 12 of the guides 12 and 12 is provided with a contacted member 713 fixed to the guide 12. Of the side surfaces of the contacted member 713, one side surface 714 parallel to the relative movement direction of the stage 711 has a first surface 714a and a second surface intersecting each other such that a cross section perpendicular to the relative movement direction is V-shaped. Surface 714b. That is, the side surface 714 is formed with a V-groove that is recessed inward of the contacted member 713 and extends in the relative movement direction. On the other hand, the stage 711 is provided with an actuator mounting portion 711a. The actuator body 4 is attached to the actuator attachment portion 711a of the stage 711 via the support spring 6 with the driver elements 5 and 5 coming into contact with the side surface 714 of the contacted member 713. At this time, each driver 5 is in contact with the first surface 714 a and the second surface 714 b of the side surface 714. When the ultrasonic actuator 2 is operated in this state, the driving elements 5 and 5 output a driving force to the contacted member 713, but the contacted member 713 is fixed. 2 itself vibrates in the longitudinal direction of the guides 12, 12 relative to the abutted member 713. As a result, the stage 711 connected to the actuator body 4 via the actuator mounting portion 711 a is driven in the longitudinal direction of the guides 12 and 12. The stage 711 constitutes a base member.

また、前記実施形態では、超音波アクチュエータの駆動力が出力されるステージ11は平板状であるが、これに限られるものではなく、被当接部材の構成としては任意の構成を採用することができる。例えば、図19に示すように、被当接部材は所定の軸X回りに回動可能な円板体811であり、超音波アクチュエータの駆動子5,5が該円板体811の側周面814に当接するように構成された駆動装置801を採用してもよい。かかる構成の場合、超音波アクチュエータを駆動すると、駆動子5,5の概略楕円運動によって、該円板体811が所定の軸X回りに回動させられる。つまり、軸X回りの周方向が、円板体811の相対移動方向となる。この円板体811が被当接部材を構成し、側周面814が被当接面を構成する。   Moreover, in the said embodiment, although the stage 11 from which the driving force of an ultrasonic actuator is output is flat form, it is not restricted to this, Arbitrary structures can be employ | adopted as a structure of a to-be-contacted member. it can. For example, as shown in FIG. 19, the abutted member is a disc body 811 that can be rotated about a predetermined axis X, and the driver elements 5, 5 of the ultrasonic actuator are on the side peripheral surface of the disc body 811. A driving device 801 configured to abut on 814 may be employed. In such a configuration, when the ultrasonic actuator is driven, the disk body 811 is rotated about the predetermined axis X by the substantially elliptical motion of the driver elements 5 and 5. That is, the circumferential direction around the axis X is the relative movement direction of the disc body 811. The disk body 811 constitutes a contacted member, and the side peripheral surface 814 forms a contacted surface.

ここで、円板体811の側周面814には、該相対移動方向に直交する断面がV字状となるように互いに交差する第1面814aと第2面814bとを有している。すなわち、側周面814には、円板体811の内方に凹陥し且つ、該円板体811の周方向に延びるV溝が形成されている。そして、各駆動子5は、側周面814の第1面814aと第2面814bとに当接している。   Here, the side peripheral surface 814 of the disk body 811 has a first surface 814a and a second surface 814b that intersect each other so that a cross section orthogonal to the relative movement direction is V-shaped. That is, the side circumferential surface 814 is formed with a V-groove that is recessed inwardly of the disk body 811 and extends in the circumferential direction of the disk body 811. Each driver element 5 is in contact with the first surface 814 a and the second surface 814 b of the side peripheral surface 814.

また、図20に示すように、被当接部材は所定の軸X回りに回動可能な円板体911であり、超音波アクチュエータ2の駆動子5,5が該円板体911の平面部914に当接するように構成された駆動装置901を採用してもよい。かかる構成の場合、超音波アクチュエータ2を駆動すると、駆動子5,5の概略楕円運動によって、該円板体911が駆動子5,5と当接部における接線方向に駆動され、結果として該円板体911が所定の軸X回りに回動させられる。軸X回りの周方向が、円板体911の相対移動方向となる。この円板体20が被当接部材を構成し、平面部914が被当接面を構成する。   As shown in FIG. 20, the abutted member is a disc body 911 that can rotate about a predetermined axis X, and the driving elements 5, 5 of the ultrasonic actuator 2 are planar portions of the disc body 911. A driving device 901 configured to contact the 914 may be employed. In the case of such a configuration, when the ultrasonic actuator 2 is driven, the disk body 911 is driven in a tangential direction at the contact portion with the driver elements 5, 5 by the substantially elliptical motion of the driver elements 5, 5. The plate body 911 is rotated around a predetermined axis X. The circumferential direction around the axis X is the relative movement direction of the disk body 911. The disc body 20 constitutes a contacted member, and the flat portion 914 forms a contacted surface.

ここで、円板体911の平面部914には、図示を省略するが、該相対移動方向に直交する断面がV字状となるように互いに交差する第1面と第2面とを有している。すなわち、平面部914には、円板体911の内方に凹陥し且つ、該円板体911の周方向に延びるV溝が形成されている。そして、各駆動子5は、平面部914の第1面と第2面とに当接している。   Here, although not illustrated, the flat surface portion 914 of the disk body 911 has a first surface and a second surface intersecting each other so that a cross section perpendicular to the relative movement direction is V-shaped. ing. That is, the flat surface portion 914 is formed with a V-groove that is recessed inwardly of the disk body 911 and extends in the circumferential direction of the disk body 911. Each driver 5 is in contact with the first surface and the second surface of the flat surface portion 914.

尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。   In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.

以上説明したように、本発明は、振動型アクチュエータを備えた駆動装置について有用である。   As described above, the present invention is useful for a drive device including a vibration type actuator.

本発明の実施形態1に係る駆動装置の斜視図である。It is a perspective view of the drive device concerning Embodiment 1 of the present invention. 超音波アクチュエータの斜視図である。It is a perspective view of an ultrasonic actuator. アクチュエータ本体の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of an actuator main body. アクチュエータ本体の概略構成を示す概略正面図である。It is a schematic front view which shows schematic structure of an actuator main body. アクチュエータ本体の長手方向への縦振動の1次モードによる変位を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the displacement by the primary mode of the longitudinal vibration to the longitudinal direction of an actuator main body. アクチュエータ本体の屈曲振動の2次モードによる変位を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the displacement by the secondary mode of the bending vibration of an actuator main body. アクチュエータ本体の動作を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows operation | movement of an actuator main body. 図1のVIII−VIII線における断面図である。It is sectional drawing in the VIII-VIII line of FIG. 超音波アクチュエータによるステージの駆動を説明するための概念図であって、(a)は駆動前の状態、(b)はアクチュエータ本体が長手方向に伸張することで一方の駆動子によってステージを駆動する状態、(c)はアクチュエータ本体が長手方向に収縮することで他方の駆動子によってステージを駆動する状態を示す。It is a conceptual diagram for demonstrating the drive of the stage by an ultrasonic actuator, Comprising: (a) is the state before a drive, (b) drives a stage by one driver, when an actuator main body expand | extends to a longitudinal direction. State (c) shows a state in which the stage is driven by the other driver as the actuator body contracts in the longitudinal direction. 駆動子とステージとの間に異物が入り込んだときの図8に相当する断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 8 when a foreign object enters between the driver and the stage. 変形例1に係る超音波アクチュエータを示す斜視図である。6 is a perspective view showing an ultrasonic actuator according to Modification 1. FIG. 変形例2に係る超音波アクチュエータを示す斜視図である。10 is a perspective view showing an ultrasonic actuator according to Modification 2. FIG. 変形例3に係る超音波アクチュエータを示す図8に相当する断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 8 illustrating an ultrasonic actuator according to Modification 3. 別の変形例に係る超音波アクチュエータを示す図8に相当する断面図である。It is sectional drawing equivalent to FIG. 8 which shows the ultrasonic actuator which concerns on another modification. 実施形態2に係る超音波アクチュエータを示す分解斜視図である。5 is an exploded perspective view showing an ultrasonic actuator according to Embodiment 2. FIG. 実施形態2に係る超音波アクチュエータを示す図8に相当する断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 8 illustrating an ultrasonic actuator according to a second embodiment. 変形例に係る超音波アクチュエータを示す図8に相当する断面図である。It is sectional drawing equivalent to FIG. 8 which shows the ultrasonic actuator which concerns on a modification. その他の実施形態に係る駆動装置の斜視図である。It is a perspective view of the drive device concerning other embodiments. 別のその他の実施形態に係る駆動装置の斜視図である。It is a perspective view of the drive device concerning other other embodiments. さらに別のその他の実施形態に係る駆動装置の斜視図である。It is a perspective view of the drive device concerning other other embodiments.

1,401,501,601,701,801,901 駆動装置
10 ベース(ベース部材)
11,411,511,611 ステージ(被当接部材)
14,414,614 側面(被当接面)
14a,414a,614a,714a,814a 第1面
14b,414b,614b,714b,814b 第2面
2,202,302,402 超音波アクチュエータ
2A 第1超音波アクチュエータ
2B 第2超音波アクチュエータ
4 アクチュエータ本体
5 駆動子
6,206,306 支持バネ(支持部材)
61,261,361 平面部(付勢部)
64,264,364 取付部
711 ステージ(ベース部材)
713 被当接部材
811,911 円板体(被当接部材)
814 側周面(被当接面)
914 平面部(被当接面)
P 周回面
1,401,501,601,701,801,901 Driving device 10 Base (base member)
11,411,511,611 Stage (contact member)
14,414,614 side surface (contacted surface)
14a, 414a, 614a, 714a, 814a First surface 14b, 414b, 614b, 714b, 814b Second surface 2, 202, 302, 402 Ultrasonic actuator 2A First ultrasonic actuator 2B Second ultrasonic actuator 4 Actuator body 5 Driver 6, 206, 306 Support spring (support member)
61, 261, 361 Flat surface (biasing portion)
64, 264, 364 Mounting portion 711 Stage (base member)
713 Contacted member 811, 911 Disc body (contacted member)
814 Side peripheral surface (contacted surface)
914 Flat surface (contacted surface)
P Circumference surface

Claims (8)

振動型アクチュエータと、該振動型アクチュエータが取り付けられるベース部材と、該振動型アクチュエータが当接する被当接部材とを備え、該振動型アクチュエータの駆動力によって該ベース部材と該被当接部材とが相対的に移動する駆動装置であって、
前記振動型アクチュエータは、圧電素子を用いて構成されて振動方向が互いに異なる複数の振動を発生させるアクチュエータ本体と、該アクチュエータ本体に設けられて該アクチュエータ本体の振動に従って複数の前記振動方向を含む面内で周回運動することによって所定の駆動方向へ駆動力を出力する駆動子と、該駆動子が前記被当接体に当接した状態で該アクチュエータ本体を前記ベース部材に対して支持する支持部材とを有し、
前記支持部材は、前記駆動子が周回運動する周回面に交差する方向への剛性が前記駆動方向への剛性よりも低い駆動装置。
A vibration-type actuator; a base member to which the vibration-type actuator is attached; and a contacted member to which the vibration-type actuator comes into contact. The base member and the contacted member are driven by the driving force of the vibration-type actuator. A relatively moving drive device,
The vibration type actuator is configured by using a piezoelectric element to generate a plurality of vibrations having different vibration directions, and a surface provided on the actuator body and including the plurality of vibration directions according to the vibration of the actuator body. And a support member that supports the actuator body with respect to the base member in a state where the drive element is in contact with the contacted body. And
The support member is a drive device in which rigidity in a direction intersecting with a rotating surface on which the driver rotates is lower than rigidity in the drive direction.
請求項1に記載の駆動装置において、
前記被当接部材には、該駆動子が当接する被当接面が形成されており、
前記駆動子と前記被当接面とは、少なくとも2箇所の当接部において当接し、
前記2箇所の当接部を結ぶ直線は、前記周回面と交差しており、
前記2箇所の当接部における接平面は、互いに交差している駆動装置。
The drive device according to claim 1,
The contacted member is formed with a contacted surface with which the driving element contacts,
The driver and the abutted surface abut at at least two abutting portions,
A straight line connecting the two contact portions intersects the circumferential surface,
The drive device in which the tangent planes at the two contact portions intersect each other.
請求項2に記載の駆動装置において、
前記被当接面は、前記被当接部材の内方に凹陥している駆動装置。
The drive device according to claim 2, wherein
The drive device in which the contact surface is recessed inward of the contact member.
請求項3に記載の駆動装置において、
前記被当接面は、前記ベース部材及び前記被当接部材の相対移動方向に延びる凹溝を形成するように互いに交差する第1面及び第2面を含んでおり、
前記2箇所の当接部は、前記駆動子と前記第1面との当接部及び該駆動子と前記第2面との当接部である駆動装置。
The drive device according to claim 3, wherein
The contact surface includes a first surface and a second surface that intersect with each other so as to form a groove extending in a relative movement direction of the base member and the contact member,
The two contact portions are a drive device that is a contact portion between the driver element and the first surface and a contact portion between the driver element and the second surface.
請求項2に記載の駆動装置において、
前記被当接面は、前記被当接部材の外方に膨出しており、
前記駆動子は、前記周回面に交差する方向に並んで少なくとも2つ設けられており、
前記2箇所の当接部は、一方の前記駆動子と前記被当接面との当接部及び他方の前記駆動子と前記被当接面との当接部である駆動装置。
The drive device according to claim 2, wherein
The contacted surface bulges outward of the contacted member;
At least two of the driver elements are provided side by side in a direction intersecting the circumferential surface,
The two contact portions are a driving device that is a contact portion between one of the driver elements and the contacted surface and a contact portion between the other driver element and the contacted surface.
請求項5に記載の駆動装置において、
前記被当接面は、前記ベース部材及び前記被当接部材の相対移動方向に直交する平面との交線が山型となるように互いに交差する第1面及び第2面を含んでおり、
前記2箇所の当接部は、一方の前記駆動子と前記第1面との当接部及び他方の前記駆動子と前記第2面との当接部である駆動装置。
The drive device according to claim 5, wherein
The abutted surface includes a first surface and a second surface intersecting each other so that an intersection line with a plane perpendicular to the relative movement direction of the base member and the abutted member has a mountain shape.
The two contact portions are drive devices that are a contact portion between one of the driver elements and the first surface and a contact portion between the other driver element and the second surface.
請求項1乃至6の何れか1つに記載の駆動装置において、
前記支持部材は、厚み方向が前記周回面に交差する方向を向く板バネを含む駆動装置。
The drive device according to any one of claims 1 to 6,
The support member includes a leaf spring in which a thickness direction faces a direction intersecting the circumferential surface.
請求項7に記載の駆動装置において、
前記支持部材は、前記アクチュエータ本体が接合されて該アクチュエータ本体を前記被当接部材側に付勢する板状の付勢部と、該付勢部に対して屈曲して延びて前記ベース部材に取り付けられる板状の取付部とを有する板バネであって、
前記付勢部は、厚み方向が前記アクチュエータ本体を付勢する方向を向き、
前記取付部は、厚み方向が前記周回面に交差する方向を向く駆動装置。
The drive device according to claim 7, wherein
The support member includes a plate-like urging portion that is joined to the actuator main body and urges the actuator main body toward the contacted member side, and bends and extends with respect to the urging portion to the base member. A leaf spring having a plate-like attachment portion to be attached,
The biasing portion is directed in a direction in which a thickness direction biases the actuator body,
The mounting portion is a drive device in which a thickness direction faces a direction intersecting the circumferential surface.
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