JP2010183807A - Supporting mechanism for vibration actuator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a supporting mechanism for a vibration actuator which suppresses effect on at least one vibration of the vibration actuator, ensures small size and space-saving, and besides serves as the supporting mechanism for the vibration actuator which includes a composite vibrator that generates longitudinal vibration and lateral flexural vibration. <P>SOLUTION: The supporting mechanism 30 is shaped like a flange which has a base 30a and arms 30b-30e shaped like thin plates and extended from the base 30a, and is arranged on one point which accords with the node of any vibration of the vibration actuator 10. Moreover, a slit 31 is created between the base 30a and the arms 30b-30e. When the vibration actuator 10 vibrates, the arms 30b-30e can sufficiently flex to the vibration where the node of vibration is positioned on the point of the supporting mechanism 30, so even if the arms 30b-30e are fixed to members due for attachment, effect on the vibration of the vibration actuator 10 is suppressed. Moreover, the size becomes small, resulting in space-saving. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、振動アクチュエータの支持機構に係り、特に縦振動及び横方向のたわみ振動を発生する複合振動子を備える振動アクチュエータの支持機構に関する。   The present invention relates to a support mechanism for a vibration actuator, and more particularly to a support mechanism for a vibration actuator including a composite vibrator that generates longitudinal vibration and lateral flexural vibration.

超音波振動を利用して回転子を回転させる振動アクチュエータが実用化されている。振動アクチュエータは、圧電素子を含む振動子の表面に定在波又は進行波を発生させ、振動子に回転子を加圧接触させることにより、これら両者間の摩擦力を介して回転子を回転させる。特に近年、例えば縦振動及び横方向のたわみ振動等の複数の振動を発生する複合振動子を備えた振動アクチュエータが実用化されている。   A vibration actuator for rotating a rotor using ultrasonic vibration has been put into practical use. The vibration actuator generates a standing wave or traveling wave on the surface of the vibrator including the piezoelectric element, and presses the rotor against the vibrator to rotate the rotor through the frictional force between the two. . Particularly in recent years, a vibration actuator including a composite vibrator that generates a plurality of vibrations such as a longitudinal vibration and a lateral flexural vibration has been put into practical use.

このような振動アクチュエータを実際の産業用途に適用する際には、振動アクチュエータに支持機構を設け、この支持機構を何らかの取り付け対象部材に固定する必要がある。このとき、支持機構には、取り付け対象部材に固定したときに振動アクチュエータの振動に及ぼす影響が小さいことが要求される。また、支持機構自体が小さく省スペースであることが望ましい。   When such a vibration actuator is applied to an actual industrial application, it is necessary to provide a support mechanism for the vibration actuator and fix the support mechanism to some attachment target member. At this time, the support mechanism is required to have a small influence on the vibration of the vibration actuator when fixed to the attachment target member. Further, it is desirable that the support mechanism itself is small and space-saving.

例えば、特許文献1には、Z軸方向の縦振動と、横方向(X軸及びY軸方向)のたわみ振動を発生する複合振動子を備えることにより、多自由度の駆動力を生成する円筒形状の振動アクチュエータが記載されている。この振動アクチュエータでは、設計段階においてZ軸方向の縦振動の節の位置と、横方向のたわみ振動の節の位置とをほぼ一致させると共に、図6に示されるようなフランジ形状の支持機構530の基部530aを振動アクチュエータの振動の節の位置付近に配置し、振動アクチュエータの径方向外側に延びる4本の薄板状の腕部530b〜530eの先端部分を取り付け対象部材に固定する。振動アクチュエータが振動する際には、支持機構530の薄板状の腕部530b〜530eがたわむことにより、取り付け対象部材に固定したときの振動アクチュエータの振動に及ぼす影響が抑えられる。   For example, Patent Document 1 discloses a cylinder that generates a driving force with multiple degrees of freedom by including a composite vibrator that generates longitudinal vibration in the Z-axis direction and flexural vibration in the lateral direction (X-axis and Y-axis directions). A shape vibration actuator is described. In this vibration actuator, the position of the longitudinal vibration node in the Z-axis direction and the position of the flexural vibration node in the lateral direction are substantially matched in the design stage, and the flange-shaped support mechanism 530 as shown in FIG. The base portion 530a is disposed near the position of the vibration node of the vibration actuator, and the tip portions of the four thin plate-like arm portions 530b to 530e extending outward in the radial direction of the vibration actuator are fixed to the attachment target member. When the vibration actuator vibrates, the thin plate-like arm portions 530b to 530e of the support mechanism 530 are bent, so that the influence on the vibration of the vibration actuator when fixed to the attachment target member is suppressed.

特開平11−220892号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-220892

しかしながら、特許文献1に記載されているような支持機構530では、腕部530b〜530eは、振動アクチュエータの縦振動に対しては、薄板の曲げを利用する形になるために十分にたわむことができるが、横方向のたわみ振動に対しては、薄板の伸張及び圧縮を利用する形になるために十分にたわむことができない。そのため、腕部530b〜530eの先端部分を取り付け対象部材に固定したときに、振動アクチュエータの横方向のたわみ振動に対する影響を十分に抑えることができない。また、腕部530b〜530eがたわむためにはある程度の長さ(L5)が必要とされるため、支持機構530のサイズが大きくなってしまう。   However, in the support mechanism 530 as described in Patent Document 1, the arm portions 530b to 530e can be sufficiently bent with respect to the longitudinal vibration of the vibration actuator because the arm portion 530b to 530e has a shape utilizing the bending of a thin plate. It can, however, not flex enough for lateral flexural vibration because it takes advantage of the stretching and compression of the sheet. Therefore, when the tip portions of the arm portions 530b to 530e are fixed to the attachment target member, the influence on the lateral deflection vibration of the vibration actuator cannot be sufficiently suppressed. In addition, since a certain length (L5) is required for the arm portions 530b to 530e to bend, the size of the support mechanism 530 is increased.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、縦振動及び横方向のたわみ振動を発生する複合振動子を備える振動アクチュエータのための支持機構であって、取り付け対象部材に固定したときに、振動アクチュエータの縦振動及び横方向のたわみ振動の少なくとも1つの振動に及ぼす影響が抑えられ、且つ、サイズも小さく省スペースである、振動アクチュエータの支持機構を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such problems, and is a support mechanism for a vibration actuator including a composite vibrator that generates longitudinal vibration and lateral deflection vibration, and is a member to be attached. An object of the present invention is to provide a vibration actuator support mechanism that can suppress the influence of at least one of longitudinal vibration and lateral flexural vibration of the vibration actuator on the vibration, and is small in size and space-saving. And

上記の課題を解決するために、本発明に係る振動アクチュエータの支持機構によれば、縦振動及び横方向のたわみ振動を発生する複合振動子を備える振動アクチュエータの支持機構であって、支持機構は、振動アクチュエータに取り付けられる基部と、基部から外側に延びると共に取り付け対象部材に固定される腕部とを有し、基部は、振動アクチュエータの縦振動及び横方向のたわみ振動の少なくとも1つの振動の節に一致する箇所に配置され、基部と腕部との間には切れ目が形成される。
これにより、取り付け対象部材に固定したときに、振動アクチュエータの縦振動及び横方向のたわみ振動の少なくとも1つの振動に及ぼす影響が抑えられ、且つ、サイズも小さく省スペースとなる。
In order to solve the above problems, according to the vibration actuator support mechanism of the present invention, the vibration actuator support mechanism includes a composite vibrator that generates longitudinal vibration and lateral flexural vibration. And a base portion attached to the vibration actuator and an arm portion extending outward from the base portion and fixed to the member to be attached, wherein the base portion is a node of at least one vibration of a longitudinal vibration and a lateral flexural vibration of the vibration actuator. And a cut is formed between the base and the arm.
Thereby, when it fixes to the attachment object member, the influence which acts on at least 1 vibration of the longitudinal vibration of a vibration actuator and a lateral deflection vibration is suppressed, and a size is also small and it saves space.

縦振動及び横方向のたわみ振動の節の位置が略一致する複合振動子であってもよい。
これにより、取り付け対象部材に固定したときに、振動アクチュエータの縦振動及び横方向のたわみ振動に及ぼす影響が共に抑えられる。
It may be a composite vibrator in which the positions of the nodes of the longitudinal vibration and the flexural vibration in the lateral direction substantially coincide.
Thereby, when it fixes to the attachment object member, the influence which acts on the longitudinal vibration and the bending vibration of a horizontal direction of a vibration actuator is suppressed.

腕部は、取り付け対象部材に固定される取り付け部分を有し、切れ目は、基部の中心と腕部の取り付け部分とを結ぶ直線上を横切るように形成されてもよい。
これにより、取り付け対象部材に固定したときに、振動アクチュエータの横方向のたわみ振動に及ぼす影響がさらに抑えられる。
The arm portion may have an attachment portion fixed to the attachment target member, and the cut line may be formed so as to cross a straight line connecting the center of the base portion and the attachment portion of the arm portion.
Thereby, when it fixes to the attachment object member, the influence which acts on the bending vibration of the horizontal direction of a vibration actuator is further suppressed.

腕部の数は、少なくとも3本であってもよい。   The number of arms may be at least three.

腕部は、基部の外周に沿って延びてもよい。
これにより、サイズがさらに小さく省スペースとなる。
The arm portion may extend along the outer periphery of the base portion.
This further reduces the size and saves space.

本発明に係る振動アクチュエータの支持機構によれば、支持機構は、振動アクチュエータに取り付けられる基部と、基部から外側に延びると共に取り付け対象部材に固定される腕部とを有し、基部は、振動アクチュエータの縦振動及び横方向のたわみ振動の少なくとも1つの振動の節に一致する箇所に配置され、基部と腕部との間には切れ目が形成される。これにより、取り付け対象部材に固定したときに、振動アクチュエータの縦振動及び横方向のたわみ振動の少なくとも1つの振動に及ぼす影響が抑えられ、且つ、サイズも小さく省スペースとなる。   According to the support mechanism for a vibration actuator according to the present invention, the support mechanism has a base portion attached to the vibration actuator and an arm portion that extends outward from the base portion and is fixed to the attachment target member, and the base portion is the vibration actuator. Is disposed at a location that coincides with at least one vibration node of the longitudinal vibration and the lateral flexural vibration, and a cut is formed between the base portion and the arm portion. Thereby, when it fixes to the attachment object member, the influence which acts on at least 1 vibration of the longitudinal vibration of a vibration actuator and a lateral deflection vibration is suppressed, and a size is also small and it saves space.

本発明の実施の形態1に係る振動アクチュエータ及び支持機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the vibration actuator and support mechanism which concern on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る振動アクチュエータの支持機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the support mechanism of the vibration actuator which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る振動アクチュエータの支持機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the support mechanism of the vibration actuator which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る振動アクチュエータの支持機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the support mechanism of the vibration actuator which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4に係る振動アクチュエータの支持機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the support mechanism of the vibration actuator which concerns on Embodiment 4 of this invention. 従来技術に係る振動アクチュエータの支持機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the support mechanism of the vibration actuator which concerns on a prior art.

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面に基づいて説明する。
実施の形態1.
本発明の実施の形態1に係る振動アクチュエータの支持機構の構成について、図1及び図2を用いて説明する。
まず先に、実施の形態1に係る振動アクチュエータ10の構成を説明する。図1に示されるように、振動アクチュエータ10は、基部ブロック11と固定子12との間に振動体13が挟持されており、これらによりほぼ円柱状の外形を有する複合振動子14が形成されている。固定子12には、振動体13に接する面とは反対側に凹部15が形成されており、この凹部15内に球体状の回転子16のほぼ下半部が収容され回転可能に支持されている。
固定子12の上部には、支持部材17が配置されている。この支持部材17は、固定子12の上面の上に固定される環状部18と、環状部18から上方に延びる逆L字形のアングル部19を有し、アングル部19の先端に予圧部20が設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
The configuration of the vibration actuator support mechanism according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the configuration of the vibration actuator 10 according to the first embodiment will be described. As shown in FIG. 1, in the vibration actuator 10, a vibrating body 13 is sandwiched between a base block 11 and a stator 12, thereby forming a composite vibrator 14 having a substantially cylindrical outer shape. Yes. A concave portion 15 is formed on the stator 12 on the side opposite to the surface in contact with the vibrating body 13, and a substantially lower half portion of the spherical rotor 16 is accommodated in the concave portion 15 and is rotatably supported. Yes.
A support member 17 is disposed on the top of the stator 12. The support member 17 has an annular portion 18 fixed on the upper surface of the stator 12 and an inverted L-shaped angle portion 19 extending upward from the annular portion 18, and a preload portion 20 is provided at the tip of the angle portion 19. Is provided.

ここで、説明の便宜上、基部ブロック11から固定子12に向かう複合振動子14の中心軸をZ軸と規定し、Z軸に対して垂直方向にX軸が、Z軸及びX軸に対して垂直にY軸がそれぞれ延びているものとする。
予圧部20は、回転子16の+Z軸方向の最高点である頂点付近に接触している。支持部材17のアングル部19は弾性を有し、これにより予圧部20が回転子16に加圧され、回転子16に−Z軸方向の予圧を付与している。
Here, for convenience of explanation, the central axis of the composite vibrator 14 from the base block 11 toward the stator 12 is defined as the Z axis, and the X axis is perpendicular to the Z axis and the Z axis and the X axis are Assume that the Y-axis extends vertically.
The preload portion 20 is in contact with the vicinity of the vertex that is the highest point in the + Z-axis direction of the rotor 16. The angle portion 19 of the support member 17 has elasticity, whereby the preload portion 20 is pressed against the rotor 16 and applies a preload in the −Z-axis direction to the rotor 16.

振動体13は、固定子12に超音波の振動を発生させて回転子16をX軸回りに回転させるためのものであり、Z軸方向の縦振動を発生する第1の圧電素子13a及びY軸方向のたわみ振動を発生する第2の圧電素子13bから構成されている。また、設計段階において、Z軸方向の縦振動及びY軸方向のたわみ振動の少なくとも1つの振動の節が、振動体13と基部ブロック11との間付近に位置するように調整されており、その箇所にフランジ形状の支持機構30が配置されている。
尚、Z軸方向の縦振動及びY軸方向のたわみ振動の節の位置がほぼ一致するように調整され、その箇所に支持機構30が配置されていれば更に好ましい。
The vibrating body 13 is for generating ultrasonic vibrations in the stator 12 to rotate the rotor 16 around the X axis, and the first piezoelectric elements 13a and Y that generate longitudinal vibration in the Z axis direction. It is composed of a second piezoelectric element 13b that generates a flexural vibration in the axial direction. Further, at the design stage, at least one vibration node of the longitudinal vibration in the Z-axis direction and the flexural vibration in the Y-axis direction is adjusted so as to be positioned between the vibrating body 13 and the base block 11, A flange-shaped support mechanism 30 is disposed at a location.
It is further preferable that the longitudinal vibrations in the Z-axis direction and the flexural vibrations in the Y-axis direction are adjusted so that the positions of the nodes are substantially matched, and the support mechanism 30 is disposed at that position.

次に、支持機構30の構成について説明する。図2に示されるように、支持機構30は、円板状の形状を有する基部30aと、基部30aから外側に延びる4本の薄板状の腕部30b〜30eとから構成されている。   Next, the configuration of the support mechanism 30 will be described. As shown in FIG. 2, the support mechanism 30 includes a base portion 30a having a disk shape and four thin plate-like arm portions 30b to 30e extending outward from the base portion 30a.

基部30aの中心にはボルト貫通孔が開けられており、基部30aは、振動アクチュエータ10の振動体13と基部ブロック11との間に挟持され、図示しないボルトにより振動アクチュエータ10に固定されている。   A bolt through hole is formed at the center of the base 30a. The base 30a is sandwiched between the vibration body 13 of the vibration actuator 10 and the base block 11, and is fixed to the vibration actuator 10 by a bolt (not shown).

腕部30b及び30cは、基部30aの一端からその外周に沿ってそれぞれ反対向きに延びている。腕部30d及び30eは、基部30aの他端からその外周に沿ってそれぞれ反対向きに延びている。ここで、腕部30b〜30eにおける基部30aと繋がる連結部分A1,B1は、基部30aの中心と腕部30b〜30eの取り付け部分32(図示しない取り付け対象部材に固定される部分)とを結ぶ直線上を避ける位置に均等に配置されている。   The arm portions 30b and 30c extend in opposite directions from one end of the base portion 30a along the outer periphery thereof. The arm portions 30d and 30e extend in opposite directions from the other end of the base portion 30a along the outer periphery thereof. Here, the connection parts A1 and B1 connected to the base part 30a in the arm parts 30b to 30e are straight lines connecting the center of the base part 30a and the attachment part 32 of the arm parts 30b to 30e (part fixed to an attachment target member not shown). It is evenly arranged in a position that avoids the top.

基部30aと腕部30b〜30eとの間にはスリット31がそれぞれ形成されており、基部30aの中心と腕部30b〜30eの取り付け部分32とを結ぶ直線上を横切っている。また、腕部30b〜30eの取り付け部分32には図示しない取り付け対象部材に固定するためのボルト貫通孔が開けられている。   A slit 31 is formed between the base portion 30a and the arm portions 30b to 30e, respectively, and crosses a straight line connecting the center of the base portion 30a and the attachment portion 32 of the arm portions 30b to 30e. Moreover, the bolt through-hole for fixing to the attachment object member which is not shown in figure is opened in the attachment part 32 of the arm parts 30b-30e.

続いて、本発明の実施の形態1に係る振動アクチュエータの支持機構の作用について説明する。
いま、振動アクチュエータ10の複合振動子14における第1の圧電素子13aと第2の圧電素子13bとに、位相差90度の交流電圧をそれぞれ印加すると、第1の圧電素子13aによるZ軸方向の縦振動と第2の圧電素子13bによるY軸方向のたわみ振動とが組み合わされて回転子16と接触する固定子12にYZ面内の楕円運動が発生し、回転子16がX軸回りに回転する。このとき、支持機構30にはスリット31が形成されているため、支持機構30が配置されている箇所にZ軸方向の縦振動及びY軸方向のたわみ振動のいずれの振動の節が位置する場合にも、その振動に対して腕部30b〜30eは十分にたわむことができる。
特に、支持機構30が配置されている箇所にZ軸方向の縦振動及びY軸方向のたわみ振動の節の位置がほぼ一致するように調整されている場合には、Z軸方向の縦振動及びY軸方向のたわみ振動の両方に対して腕部30b〜30eは十分にたわむことができる。
Next, the operation of the vibration actuator support mechanism according to Embodiment 1 of the present invention will be described.
Now, when an AC voltage with a phase difference of 90 degrees is applied to each of the first piezoelectric element 13a and the second piezoelectric element 13b in the composite vibrator 14 of the vibration actuator 10, the first piezoelectric element 13a in the Z-axis direction is applied. The longitudinal vibration and the flexural vibration in the Y-axis direction by the second piezoelectric element 13b are combined to generate elliptical motion in the YZ plane on the stator 12 that contacts the rotor 16, and the rotor 16 rotates about the X-axis. To do. At this time, since the slit 31 is formed in the support mechanism 30, any vibration node of the longitudinal vibration in the Z-axis direction and the flexural vibration in the Y-axis direction is located at the place where the support mechanism 30 is disposed. In addition, the arm portions 30b to 30e can be sufficiently bent with respect to the vibration.
In particular, when the positions of the nodes of the longitudinal vibration in the Z-axis direction and the flexural vibration in the Y-axis direction are adjusted so as to substantially coincide with the place where the support mechanism 30 is disposed, the longitudinal vibration in the Z-axis direction and The arm portions 30b to 30e can sufficiently bend with respect to both of the flexural vibrations in the Y-axis direction.

以上説明したように、本発明の実施の形態1に係る振動アクチュエータの支持機構によれば、支持機構30にはスリット31が形成されているため、振動アクチュエータ10が振動する際に、Z軸方向の縦振動及びY軸方向のたわみ振動の少なくとも1つの振動(支持機構30が配置されている箇所に振動の節が位置する振動)に対して腕部30b〜30eは十分にたわむことができる。これにより、支持機構30の腕部30b〜30eの取り付け部分32を図示しない取り付け対象部材に固定したとしても、振動アクチュエータ10の振動に及ぼす影響が抑えられる。
また、振動アクチュエータ10の外側に延出する部分をほとんど持たなくても、腕部30b〜30eの長さ(L1)を十分に確保できるため、サイズも小さく省スペースとなる。
As described above, according to the support mechanism of the vibration actuator according to the first embodiment of the present invention, the slit 31 is formed in the support mechanism 30, so that when the vibration actuator 10 vibrates, the Z-axis direction The arm portions 30b to 30e can sufficiently bend with respect to at least one of the vertical vibration and the flexural vibration in the Y-axis direction (vibration in which a vibration node is located at a place where the support mechanism 30 is disposed). Thereby, even if the attachment portion 32 of the arm portions 30b to 30e of the support mechanism 30 is fixed to an attachment target member (not shown), the influence on the vibration of the vibration actuator 10 is suppressed.
In addition, the arm portions 30b to 30e can have a sufficient length (L1) without having a portion extending to the outside of the vibration actuator 10, so that the size is small and the space is saved.

実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2に係る振動アクチュエータの支持機構について、図3を用いて説明する。尚、以降の実施の形態の説明において、図1及び図2の参照符号と同一の符号は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
Embodiment 2. FIG.
Next, a support mechanism for a vibration actuator according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. In the following description of the embodiments, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 are the same or similar components, and thus detailed description thereof is omitted.

実施の形態2に係る支持機構230は、円板状の形状を有する基部230aと、基部230aから外側に延びる4本の薄板状の腕部230b〜230eとから構成されている。   The support mechanism 230 according to the second embodiment includes a base portion 230a having a disk shape and four thin plate-like arm portions 230b to 230e extending outward from the base portion 230a.

腕部230b及び230cは、基部230aの一端からその接線方向に沿ってそれぞれ反対向きに延びている。腕部230d及び230eは、基部230aの他端からその接線方向に沿ってそれぞれ反対向きに延びている。ここで、腕部230b〜230eにおける基部230aと繋がる連結部分A2,B2は、基部230aの中心と腕部230b〜230eの取り付け部分232とを結ぶ直線上を避ける位置に均等に配置されている。   The arm portions 230b and 230c extend in opposite directions along the tangential direction from one end of the base portion 230a. The arm portions 230d and 230e extend in opposite directions along the tangential direction from the other end of the base portion 230a. Here, the connecting portions A2 and B2 connected to the base portion 230a in the arm portions 230b to 230e are equally arranged at positions that avoid a straight line connecting the center of the base portion 230a and the mounting portion 232 of the arm portions 230b to 230e.

基部230aと腕部230b〜230eとの間にはスリット231がそれぞれ形成されており、基部230aの中心と腕部230b〜230eの取り付け部分232とを結ぶ直線上を横切っている。   A slit 231 is formed between the base portion 230a and the arm portions 230b to 230e, respectively, and crosses a straight line connecting the center of the base portion 230a and the attachment portion 232 of the arm portions 230b to 230e.

このような支持機構230を用いても、スリット231により腕部230b〜230eが十分にたわむことができると共に、その長さ(L2)を十分に確保できるため、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   Even when such a support mechanism 230 is used, the arm portions 230b to 230e can be sufficiently bent by the slit 231 and the length (L2) thereof can be sufficiently secured. Therefore, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Obtainable.

実施の形態3.
次に、本発明の実施の形態3に係る振動アクチュエータの支持機構について、図4を用いて説明する。
Embodiment 3 FIG.
Next, a support mechanism for a vibration actuator according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG.

実施の形態3に係る支持機構330は、円板状の形状を有する基部330aと、基部330aから外側に延びる6本の薄板状の腕部330b〜330gとから構成されている。   The support mechanism 330 according to Embodiment 3 includes a base portion 330a having a disk shape and six thin plate-like arm portions 330b to 330g extending outward from the base portion 330a.

腕部330b及び330cは、基部330aからその接線方向に沿ってそれぞれ反対向きに延びている。腕部330d及び330eも、基部330aからその接線方向に沿ってそれぞれ反対向きに延びている。腕部330f及び330gも、基部330aからその接線方向に沿ってそれぞれ反対向きに延びている。ここで、腕部330b〜330gにおける基部330aと繋がる連結部分A3,B3,C3は、基部330aの中心と腕部330b〜330gの取り付け部分332とを結ぶ直線上を避ける位置に均等に配置されている。   The arm portions 330b and 330c extend in opposite directions along the tangential direction from the base portion 330a. The arm portions 330d and 330e also extend in the opposite directions along the tangential direction from the base portion 330a. The arm portions 330f and 330g also extend in opposite directions along the tangential direction from the base portion 330a. Here, the connecting portions A3, B3, and C3 connected to the base portion 330a in the arm portions 330b to 330g are evenly arranged at positions that avoid the straight line connecting the center of the base portion 330a and the mounting portion 332 of the arm portions 330b to 330g. Yes.

基部330aと腕部330b〜330gとの間にはスリット331がそれぞれ形成されており、基部330aの中心と腕部330b〜330gの取り付け部分332とを結ぶ直線上を横切っている。   A slit 331 is formed between the base portion 330a and the arm portions 330b to 330g, respectively, and crosses a straight line connecting the center of the base portion 330a and the attachment portion 332 of the arm portions 330b to 330g.

このような支持機構330を用いても、スリット331により腕部330b〜330gが十分にたわむことができると共に、その長さ(L3)を十分に確保できるため、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   Even if such a support mechanism 330 is used, the arm portions 330b to 330g can be sufficiently bent by the slit 331, and the length (L3) thereof can be sufficiently ensured. Therefore, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Obtainable.

実施の形態4.
次に、本発明の実施の形態4に係る振動アクチュエータの支持機構について、図5を用いて説明する。
Embodiment 4 FIG.
Next, a support mechanism for a vibration actuator according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG.

実施の形態4に係る支持機構430は、円板状の形状を有する基部430aと、基部430aから外側に延びる3本の薄板状の腕部430b〜430dとから構成されている。   The support mechanism 430 according to the fourth embodiment includes a base portion 430a having a disk shape and three thin plate-like arm portions 430b to 430d extending outward from the base portion 430a.

腕部430b〜430dは、基部430aからその外周に沿ってそれぞれ反時計回りに延びている。ここで、腕部430b〜430dにおける基部430aと繋がる連結部分A4,B4,C4は、基部430aの中心と腕部430b〜430dの取り付け部分432とを結ぶ直線上を避ける位置に均等に配置されている。   The arm portions 430b to 430d extend counterclockwise from the base portion 430a along the outer periphery thereof. Here, the connecting portions A4, B4, and C4 connected to the base portion 430a in the arm portions 430b to 430d are evenly arranged at positions that avoid a straight line connecting the center of the base portion 430a and the mounting portion 432 of the arm portions 430b to 430d. Yes.

基部430aと腕部430b〜430dとの間にはスリット431がそれぞれ形成されており、基部430aの中心と腕部430b〜430dの取り付け部分432とを結ぶ直線上を横切っている。   A slit 431 is formed between the base portion 430a and the arm portions 430b to 430d, respectively, and crosses a straight line connecting the center of the base portion 430a and the attachment portion 432 of the arm portions 430b to 430d.

このような支持機構430を用いても、スリット431により腕部430b〜430dが十分にたわむことができると共に、その長さ(L4)を十分に確保できるため、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   Even if such a support mechanism 430 is used, the arm portions 430b to 430d can be sufficiently bent by the slit 431, and the length (L4) can be sufficiently secured, so that the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Obtainable.

その他の実施の形態. Other embodiments.

実施の形態1〜4において、回転子16がX軸の回りに回転する振動アクチュエータ(いわゆる超音波モータ)を例に説明したが、その他の振動アクチュエータに対しても本発明の実施の形態1〜4に係る支持機構を用いることができる。例えば、特許文献1に記載されているような、Z軸方向の縦振動、X軸方向のたわみ振動、及びY軸方向のたわみ振動を発生する複合振動子を備える振動アクチュエータに対して、本発明の実施の形態1〜4に係る支持機構を用いてもよい。   In the first to fourth embodiments, the vibration actuator (so-called ultrasonic motor) in which the rotor 16 rotates around the X axis has been described as an example, but the first to fourth embodiments of the present invention are also applied to other vibration actuators. 4 can be used. For example, the present invention is applied to a vibration actuator including a composite vibrator that generates longitudinal vibration in the Z-axis direction, flexural vibration in the X-axis direction, and flexural vibration in the Y-axis direction as described in Patent Document 1. The support mechanism according to the first to fourth embodiments may be used.

実施の形態1〜4において、振動アクチュエータのZ軸方向の縦振動及びY軸方向のたわみ振動の節の位置が異なる場合や、高次の振動モードを利用する場合には、振動の節が複数箇所に存在することになる。そのような場合には、支持機構30,230,330,430を、振動アクチュエータの複数の振動の節の位置にそれぞれ配置してもよい。   In the first to fourth embodiments, when the positions of the nodes of the longitudinal vibration in the Z-axis direction and the flexural vibration in the Y-axis direction of the vibration actuator are different, or when using a higher-order vibration mode, there are a plurality of vibration nodes. It will exist in the place. In such a case, the support mechanisms 30, 230, 330, and 430 may be arranged at the positions of a plurality of vibration nodes of the vibration actuator, respectively.

実施の形態1及び2において、支持機構30,230の腕部の数は2本であり、実施の形態3において、支持機構330の腕部の数は6本であり、実施の形態4において、支持機構430の腕部の数は3本であったが、さらに多くの数の腕部を有してもよい。   In the first and second embodiments, the number of arm portions of the support mechanisms 30 and 230 is two. In the third embodiment, the number of arm portions of the support mechanism 330 is six. In the fourth embodiment, Although the number of arm portions of the support mechanism 430 is three, it may have a larger number of arm portions.

実施の形態1及び2において、振動アクチュエータ10の第2の圧電素子13bによるY軸方向のたわみ振動に対応するために、支持機構30,230は、腕部30b〜30e,230b〜230eにおける連結部分A1,A2と連結部分B1,B2とがX軸と平行になるように配置されることが好ましいが、これらをY軸と平行になるように配置してもよい。   In the first and second embodiments, in order to cope with the flexural vibration in the Y-axis direction by the second piezoelectric element 13b of the vibration actuator 10, the support mechanisms 30 and 230 are connected portions of the arm portions 30b to 30e and 230b to 230e. A1 and A2 and connecting portions B1 and B2 are preferably arranged so as to be parallel to the X axis, but they may be arranged so as to be parallel to the Y axis.

実施の形態1〜4において、支持機構30,230,330,430の基部30a,230a,330a,430aを振動アクチュエータ10に取り付けて固定する手段としては、挟持及びボルトによる固定以外にも、接着、溶接等の様々な手段を用いることができる。   In the first to fourth embodiments, as means for attaching and fixing the base portions 30a, 230a, 330a, 430a of the support mechanisms 30, 230, 330, 430 to the vibration actuator 10, in addition to clamping and fixing by bolts, adhesion, Various means such as welding can be used.

実施の形態1〜4において、支持機構30,230,330,430の腕部30b〜30e,230b〜230e,330b〜330g,430b〜430dの取り付け部分32,232,332,432を取り付け対象部材に固定する手段としては、ボルトによる固定以外にも、接着、挟持、溶接等の様々な手段を用いることができる。   In the first to fourth embodiments, the attachment portions 32, 232, 332, and 432 of the arm portions 30b to 30e, 230b to 230e, 330b to 330g, and 430b to 430d of the support mechanisms 30, 230, 330, and 430 are attachment target members. As means for fixing, various means such as adhesion, clamping, welding and the like can be used in addition to fixing with bolts.

実施の形態1〜4において、支持機構30,230,330,430の材質としては、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼等を用いることができる。また、振動アクチュエータ10の複合振動子14の基部ブロック11と同一の材質としてもよい。さらに、振動アクチュエータ10の複合振動子14の基部ブロック11と支持機構30,230,330,430とを一体に形成してもよい。   In the first to fourth embodiments, iron, aluminum, stainless steel, or the like can be used as the material of the support mechanisms 30, 230, 330, and 430. Further, the same material as that of the base block 11 of the composite vibrator 14 of the vibration actuator 10 may be used. Further, the base block 11 of the composite vibrator 14 of the vibration actuator 10 and the support mechanisms 30, 230, 330, and 430 may be integrally formed.

10 振動アクチュエータ、13a〜13b 圧電素子、14 複合振動子(振動子)、30,230,330,430 支持機構、30a,230a,330a,430a 基部、30b〜30e,230b〜230e,330b〜330g,430b〜430d 腕部、31,231,331,431 スリット(切れ目)、32,232,332,432 取り付け部分、A1,A2,A3,A4 連結部分、B1,B2,B3,B4 連結部分、C3,C4 連結部分。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vibration actuator, 13a-13b Piezoelectric element, 14 Composite vibrator | oscillator (vibrator), 30, 230, 330, 430 Support mechanism, 30a, 230a, 330a, 430a Base, 30b-30e, 230b-230e, 330b-330g, 430b-430d Arm part, 31,231,331,431 slit (cut), 32,232,332,432 attachment part, A1, A2, A3, A4 connection part, B1, B2, B3, B4 connection part, C3 C4 connecting part.

Claims (5)

縦振動及び横方向のたわみ振動を発生する複合振動子を備える振動アクチュエータの支持機構であって、
前記支持機構は、前記振動アクチュエータに取り付けられる基部と、前記基部から外側に延びると共に取り付け対象部材に固定される腕部とを有し、
前記基部は、前記振動アクチュエータの前記縦振動及び前記横方向のたわみ振動の少なくとも1つの振動の節に一致する箇所に配置され、
前記基部と前記腕部との間には切れ目が形成されることを特徴とする、振動アクチュエータの支持機構。
A support mechanism for a vibration actuator including a composite vibrator that generates longitudinal vibration and lateral flexural vibration,
The support mechanism includes a base portion attached to the vibration actuator, and an arm portion that extends outward from the base portion and is fixed to a member to be attached,
The base is disposed at a location that coincides with at least one vibration node of the longitudinal vibration and the lateral flexural vibration of the vibration actuator;
A support mechanism for a vibration actuator, wherein a cut is formed between the base portion and the arm portion.
前記縦振動及び前記横方向のたわみ振動の節の位置が略一致する複合振動子であることを特徴とする、請求項1に記載の振動アクチュエータの支持機構。   The vibration actuator support mechanism according to claim 1, wherein the vibration actuator is a composite vibrator in which positions of nodes of the longitudinal vibration and the lateral flexural vibration substantially coincide with each other. 前記腕部は、前記取り付け対象部材に固定される取り付け部分を有し、
前記切れ目は、前記基部の中心と前記腕部の前記取り付け部分とを結ぶ直線上を横切るように形成されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の振動アクチュエータの支持機構。
The arm portion has an attachment portion fixed to the attachment target member,
3. The vibration actuator support mechanism according to claim 1, wherein the cut is formed so as to cross a straight line connecting the center of the base and the attachment portion of the arm.
前記腕部の数は、少なくとも3本であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の振動アクチュエータの支持機構。   4. The vibration actuator support mechanism according to claim 1, wherein the number of the arm portions is at least three. 5. 前記腕部は、前記基部の外周に沿って延びることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の振動アクチュエータの支持機構。   The vibration arm support mechanism according to claim 1, wherein the arm portion extends along an outer periphery of the base portion.
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