JP2013143827A - Vibration actuator - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、振動アクチュエータに関し、特に、超音波振動を用いて回転体を回転させる振動アクチュエータに関する。 The present invention relates to a vibration actuator, and more particularly to a vibration actuator that rotates a rotating body using ultrasonic vibration.
振動アクチュエータの従来技術としては、例えば、特許文献1に開示された超音波モータを挙げることができる。
特許文献1に開示された超音波モータは、圧電振動子と、圧電振動子の底面に設けた振動拡大部材と、圧電振動子の上面に設けた低弾性率部材を備えている。
圧電振動子の周囲には案内ケースが配置され、この案内ケースの上面に加圧部材が設けられ、案内ケースの側部を嵌め合わせた案内板が備えられている。
そして、超音波モータでは、振動拡大突起の先端は移動体に圧接させている。
As a conventional technique of the vibration actuator, for example, an ultrasonic motor disclosed in Patent Document 1 can be cited.
The ultrasonic motor disclosed in Patent Document 1 includes a piezoelectric vibrator, a vibration expanding member provided on the bottom surface of the piezoelectric vibrator, and a low elastic modulus member provided on the top surface of the piezoelectric vibrator.
A guide case is disposed around the piezoelectric vibrator, a pressure member is provided on the upper surface of the guide case, and a guide plate is provided in which side portions of the guide case are fitted.
In the ultrasonic motor, the tip of the vibration expansion protrusion is in pressure contact with the moving body.
この超音波モータによれば、案内ケースは、圧電振動子の屈曲振動及び伸縮振動に対しても、圧電振動子を加圧方向と垂直な方向へ移動させずに、加圧方向のみに案内する。
したがって、圧電振動子の移動体との圧接部位は滑らないので、圧電振動子の圧接部位 に設けた振動拡大部材と移動体との間に大きな加圧力が加わり、大きなトルクを発生させるとともに、トルクを安定させるとしている。
According to this ultrasonic motor, the guide case guides only in the pressurizing direction without moving the piezoelectric vibrator in the direction perpendicular to the pressurizing direction even with respect to the bending vibration and the stretching vibration of the piezoelectric vibrator. .
Accordingly, the pressure contact portion of the piezoelectric vibrator with the moving body does not slip, so that a large pressure is applied between the vibration expanding member provided at the pressure contact portion of the piezoelectric vibrator and the moving body, generating a large torque and torque. Is going to stabilize.
しかしながら、特許文献1に開示された超音波モータは、大きなトルクを発生させるとともに、トルクを安定させるとしているものの、案内ケースが圧電振動子の周囲に配置される構造であるため、超音波モータの体格が大きくなるという問題がある。 However, although the ultrasonic motor disclosed in Patent Document 1 generates a large torque and stabilizes the torque, the guide case is arranged around the piezoelectric vibrator. There is a problem that the physique grows.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、体格が小さくても大きなトルクを安定して得ることができる振動アクチュエータの提供にある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vibration actuator that can stably obtain a large torque even if the physique is small.
上記の課題を解決するために、本発明は、ステータと、前記ステータにより接触支持されるローラと、前記ローラを回転可能に支持する回転軸と、前記ステータに連結されると共に前記ステータと前記ローラの接触部分に超音波振動を発生させて前記ローラを回転させる振動手段と、前記回転軸に連結されて前記回転軸を前記ステータに向かって付勢することにより前記ローラを前記ステータに対して加圧する予圧手段とを備える振動アクチュエータにおいて、前記予圧手段は、前記ローラの両側において前記回転軸と連結される一対の連結部を有する連結部材と、を備え、前記ステータは、前記連結部材を収容する空間部を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a stator, a roller that is contacted and supported by the stator, a rotating shaft that rotatably supports the roller, and the stator and the roller that are coupled to the stator. Vibration means for rotating the roller by generating ultrasonic vibration at a contact portion thereof, and the roller is applied to the stator by urging the rotation shaft toward the stator connected to the rotation shaft. In the vibration actuator including the preload means for compressing, the preload means includes a connecting member having a pair of connecting portions connected to the rotating shaft on both sides of the roller, and the stator houses the connecting member. A space portion is provided.
本発明によれば、予圧手段の一部を構成する連結部材はステータの内部の空間部に収容され、振動アクチュエータの体格を小さくすることができる。
また、連結部材は振動手段の振動を妨げることないことから、体格が小さくても大きなトルクを安定して得ることができる。
According to the present invention, the connecting member constituting a part of the preload means is accommodated in the space inside the stator, and the size of the vibration actuator can be reduced.
Further, since the connecting member does not hinder the vibration of the vibration means, a large torque can be stably obtained even if the physique is small.
また、上記の振動アクチュエータにおいて、前記予圧手段は、前記ステータおよび前記振動手段の内部を貫通し、前記連結部材と連結される連結ロッドと、前記ロッドに連結され、前記回転軸を前記ステータに向かって付勢する付勢部材と、を備えた構成としてもよい。
この場合、連結ロッドが振動手段の内部を貫通することから、ロッドを振動手段の外部に設ける必要がなく、振動アクチュエータの体格をさらに小さくすることができる。
In the vibration actuator, the preload means penetrates the stator and the vibration means, is connected to the connecting member, is connected to the rod, and the rotation shaft is directed to the stator. It is good also as a structure provided with the urging | biasing member urged by.
In this case, since the connecting rod penetrates the inside of the vibration means, it is not necessary to provide the rod outside the vibration means, and the size of the vibration actuator can be further reduced.
また、上記の振動アクチュエータにおいて、前記ローラは単一である構成としてもよい。
この場合、ローラを単一にすることで加工精度が上がり、またローラを複数個組み付ける際に発生する組付精度のばらつきも無い。したがって、振動アクチュエータはより安定したトルクを得ることができる。
In the vibration actuator, the roller may be single.
In this case, machining accuracy is improved by using a single roller, and there is no variation in assembly accuracy that occurs when a plurality of rollers are assembled. Therefore, the vibration actuator can obtain more stable torque.
また、上記の振動アクチュエータにおいて、前記ステータと接続されるケース部材が設けられ、前記ケース部材は、前記付勢部材を収容する空間を備えている構成としてもよい。
この場合、付勢部材をケース部材の空間部に収容することができ、付勢部材を外部に設ける必要がない。
このため、振動アクチュエータの体格をさらに小さくすることができる。
In the vibration actuator, a case member connected to the stator may be provided, and the case member may include a space for accommodating the biasing member.
In this case, the urging member can be accommodated in the space of the case member, and there is no need to provide the urging member outside.
For this reason, the size of the vibration actuator can be further reduced.
また、上記の振動アクチュエータにおいて、前記連結部材は、固定用の固定部を有する構成としてもよい。
この場合、固定部を介して振動アクチュエータを固定先に固定することができる。
振動アクチュエータが固定された状態であっても、固定される連結部材は振動手段の振動を妨げることなく、体格が小さくても大きなトルクを安定して得ることができる。
In the vibration actuator, the connecting member may have a fixing portion for fixing.
In this case, the vibration actuator can be fixed to the fixing destination via the fixing portion.
Even in a state where the vibration actuator is fixed, the connecting member to be fixed can stably obtain a large torque even if it is small in size without hindering the vibration of the vibration means.
また、上記の振動アクチュエータにおいて、前記連結部材は、前記ローラとの外周面と対向する対向面を備え、潤滑剤を含む潤滑部材が前記対向面に設置されている構成としてもよい。
この場合、潤滑部材を連結部材の対向面に設置することによりローラとステータとの潤滑を促進する潤滑剤をローラに供給することができる。
潤滑部材はローラ、ステータおよび連結部材に囲まれるため脱落することはなく、潤滑部材を連結部材に固定するための手段が不要となる。
In the vibration actuator, the connecting member may include a facing surface that faces an outer peripheral surface of the roller, and a lubricating member including a lubricant may be installed on the facing surface.
In this case, a lubricant that promotes lubrication between the roller and the stator can be supplied to the roller by installing the lubricating member on the opposing surface of the connecting member.
Since the lubricating member is surrounded by the roller, the stator and the connecting member, it does not fall off, and means for fixing the lubricating member to the connecting member becomes unnecessary.
本発明によれば、体格が小さくても大きなトルクを安定して得ることができる振動アクチュエータを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a vibration actuator capable of stably obtaining a large torque even when the physique is small.
(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態に係る振動アクチュエータについて図面を参照して説明する。
図1に示す振動アクチュエータ10は、超音波振動を利用して回転体を回転させる超音波アクチュエータである。
図1に示すように、振動アクチュエータ10は、円筒状の基部11と、ステータ13と、圧電素子17と、回転軸34を備えたローラ30と、回転軸34と連結される連結部材37と、付勢部材としての皿ばね50を備えている。
図1に示すように、ローラ30は単一の部材で構成されている。
(First embodiment)
The vibration actuator according to the first embodiment will be described below with reference to the drawings.
A
As shown in FIG. 1, the
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、基部11は円筒状であって基部11の中心にはねじ孔12が形成されており、基部11はステータ13と連結されている。
ステータ13は、ねじ孔12に螺入可能な軸部14と、軸部14の基端側に形成された円柱状のステータ本体部15を備えている。
軸部14の先端寄りにはねじ孔12に対応する雄ねじ16が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
The
A
基部11とステータ本体部15との間には、振動手段としての圧電素子17が設けられている。
圧電素子17は略円柱状の形態を呈しており中心に通孔18を有する。
圧電素子17の通孔18にステータ13の軸部14が挿入されることにより、圧電素子17はステータ13に保持される。
圧電素子17は、駆動回路(図示せず)に電気的に接続される有孔円盤状の圧電素子板(図示せず)を積層した構造を有している。
そして、圧電素子17を構成する複数の圧電素子板は、駆動回路から交流電圧を印加されることにより超音波振動を発生する。
Between the
The
By inserting the
The
The plurality of piezoelectric element plates constituting the
軸部14の基端側にはローラ30を接触支持する円柱状のステータ本体部15が備えられている。
ステータ本体部15のローラ30側の端部には、径方向に横断する溝部19が形成されている。
溝部19は、回転軸34と連結される連結部材37の一部が収容される空間部を形成する。
ステータ本体部15における溝部19の両側には、ローラ30の外周面31と接触する接触面21を有する接触部20が形成されている。
接触面21はローラ30との接触部分に相当する。
なお、ステータ13は、軸部14およびステータ本体部15の中心を貫通する貫通孔22を有している。
A cylindrical stator
At the end of the stator
The
On both sides of the
The
The
図3に示すように、ローラ30は外周面31と一対のローラ端面32を備え、ローラ30の中心には軸孔33が形成されている。
ローラ30の軸孔33には回転軸34が貫通しており、回転軸34はローラ30と固定されている。
このように、回転軸34がローラ30を貫通することにより、回転軸34はローラを回転可能に支持している。
図示はしないが、回転軸34は止めねじやキー等を用いてローラ30に固定される。
回転軸34の軸心はローラ30の回転軸心Pとなる。
ローラ30の外周面31は、ステータ13における接触部20の接触面21の曲率と同じ曲率の面に形成されている。
本実施形態では、回転軸34の両端部は、振動アクチュエータ10の出力端であり、回転軸34の回転力を出力として用いる。
As shown in FIG. 3, the
A
Thus, when the rotating
Although not shown, the rotating
The axis of the
The outer
In the present embodiment, both end portions of the
回転軸34は、ローラ端面32の両側において軸受36を介して連結部材37と連結されている。
図3に示すように、連結部材37は正面視略U字状であり、一対の連結部38および一対の連結部38を接続する接続部39を備えている。
連結部38には通孔40が形成されており、回転軸34が通孔40に挿通され、回転軸34は軸受36を介して連結部38に支持されている。
接続部39および連結部38の接続部39寄りの部位は、ステータ13の溝部19にほぼ隙間無く挿入される溝挿入部であり、溝挿入部は溝部19の幅に対応する寸法に設定されている。
因みに、本実施形態では、回転軸心Pの方向に対応する連結部材37の寸法が、ステータ本体部15の溝部19の溝長さとほぼ対応しており、溝部19に挿入された連結部材37は僅かに溝部19からはみ出る程度で済む。
The rotating
As shown in FIG. 3, the connecting
A through
A portion of the connecting
Incidentally, in this embodiment, the dimension of the connecting
本実施形態では、ローラ30の外周面31と連結部材37の接続部39との間に隙間が形成されており、この隙間に潤滑剤としての潤滑油を含ませたスポンジ体41が収容されている。
スポンジ体41は潤滑部材に相当し、潤滑油をローラ30の外周面31に供給するためのものである。
スポンジ体41は連結部38間における接続部39の表面に載置され、連結部材37に固定されない。
連結部38間における接続部39の表面は、ローラ30との外周面31と対向する対向面に相当する。
連結部材37がステータ13の溝部19に挿入されている状態では、スポンジ体41の周囲は、ステータ13、ローラ30および連結部材37により覆われており、スポンジ体41は空間部から脱落しない。
In the present embodiment, a gap is formed between the outer
The
The
The surface of the connecting
In a state where the connecting
連結部材37は連結ロッド45と連結されている。
連結部材37の接続部39の中央にはねじ孔42が形成されている。
連結ロッド45の一方の端部には、ねじ孔42に対応するねじ軸部46が形成されている。
連結ロッド45のねじ軸部46がねじ孔42に螺入されることにより、連結ロッド45と連結部材37は互いに連結される。
連結ロッド45はステータ13の貫通孔22に挿通されており、連結ロッド45の他方の端部はステータ13の軸部14から突出している。
従って、連結ロッド45はステータ13および圧電素子17の内部を貫通している。
連結ロッド45の軸部14から突出する突出端47には、ホルダ48を介して円板状のばね受体49が取り付けられている。
ばね受体49と基部11との間には、付勢部材としての皿ばね50が介在されている。
The connecting
A
A
When the
The connecting
Accordingly, the connecting
A disc-shaped
A
皿ばね50は、皿ばね50の外径縁と内径縁が接近する方向に作用する力に対抗するばね力を有し、ばね力は回転軸34をステータ13へ近づける付勢力として連結ロッド45に付与される。
皿ばね50の付勢力により回転軸34が連結部材37を介してステータ13へ向かって付勢されることから、ローラ30がステータ13に対して加圧される。
本実施形態では、連結ロッド45、ばね受体49および皿ばね50が予圧手段を構成する要素である。
ここで、説明の便宜上、連結ロッド45の軸心方向をZ軸と規定し、Z軸に対して垂直方向に向かうX軸とし、Z軸およびX軸に対して垂直なY軸が設定されているものとする。
The
The rotating
In the present embodiment, the connecting
Here, for convenience of explanation, the axial direction of the connecting
図4は振動アクチュエータ10の分解斜視図であり、基部11、ステータ13、圧電素子17、ローラ30、連結部材37、皿ばね50を分解して図示している。
図4では、連結ロッド45は連結部材37と連結された状態であり、突出端47、ホルダ48およびばね受体49の図示を省略している。
FIG. 4 is an exploded perspective view of the
In FIG. 4, the connecting
次に、本実施形態に係る振動アクチュエータ10の作動について説明する。
駆動回路により交流電圧が圧電素子17の各圧電素子板に印加されると、各圧電素子板が振動方向の異なる超音波振動を発生する。
圧電素子17に対して位相を90度シフトした交流電圧を印加することにより、圧電素子17にY軸のたわみ振動とZ軸方向の縦振動とを組み合わせた複合運動を発生させる。
超音波振動の複合振動がステータ13に伝達され、ステータ13における一対の接触面21には、Y軸−Z軸平面におけるX軸周りの楕円運動(又は円運動)が発生する。
ローラ30が接触面21を通じて楕円運動(又は円運動)を受けることにより、ローラ30は回転軸34を中心にして回転される。
ローラ30の回転により、ローラ30に固定された回転軸34の端部では出力として回転力が得られる。
ローラ30の回転方向、回転速度およびトルクの制御は、印加する交流電圧や周波数等を制御することにより行うことが可能である。
Next, the operation of the
When an AC voltage is applied to each piezoelectric element plate of the
By applying an alternating voltage whose phase is shifted by 90 degrees to the
The composite vibration of the ultrasonic vibration is transmitted to the
When the
By the rotation of the
The rotation direction, rotation speed, and torque of the
連結部材37は、皿ばね50の付勢力を受ける連結ロッド45により、回転軸34をステータ13へ近づく方向に付勢されるため、ローラ30はステータ13に圧接される。
ローラ30は予圧手段による回転軸34のステータ13側への付勢によりステータ13に圧接された状態にあることから、ステータ13の接触面21においてローラ30の加圧接触による荷重がそれぞれ均等に作用し、ローラ30は高トルクで回転される。
ローラ30とステータ13が互いに圧接されることから、連結部材37は振動するステータ13や圧電素子17に対して振動を妨げることはない。
このため、連結部材37に設置先との固定用の固定部を設定し、固定部を介して振動アクチュエータ10を設置先に固定すれば、固定された振動アクチュエータ10はステータ13や圧電素子17の振動が妨げられることなく作動する。
本実施形態では、連結部材37の連結部38の一部を固定部とすることが好ましい。
Since the connecting
Since the
Since the
For this reason, if a fixed portion for fixing to the installation destination is set in the connecting
In the present embodiment, it is preferable that a part of the connecting
ローラ30の回転時において、スポンジ体41の潤滑油がローラ30の外周面31に塗布され、潤滑油によりローラ30の外周面31とステータ13の接触面21との圧接状態は、ローラ30が高トルクの回転力を得ることができる状態となる。
つまり、潤滑油はローラ30の外周面31とステータ13の接触面21との適切な圧接状態を維持する。
During the rotation of the
That is, the lubricating oil maintains an appropriate pressure contact state between the outer
本実施形態の振動アクチュエータ10は、以下の作用効果を奏する。
(1)予圧手段の一部を構成する連結部材37の溝挿入部はステータ13の溝部19の空間部に収容されるから、振動アクチュエータ10の体格を小さくすることができる。特に、連結部材37がステータ13の径方向においてステータ13から大きくはみ出すことはなく、振動アクチュエータ10の体格をより小さくすることができる。
(2)連結部材37はステータ13や圧電素子17の振動を妨げることないことから、体格が小さくても回転するローラ30は大きなトルクを安定して得ることができる。
(3)連結部材37はローラ30の両側において回転軸34と連結され、付勢力を受ける連結ロッド45により付勢されるから、ステータ13の一対の接触面21においてローラ30の加圧接触による荷重をそれぞれ均等に作用させることができる。
(4)連結ロッド45がステータ13および圧電素子17の内部を貫通することから、連結ロッドをステータ13および圧電素子17の外部に設ける必要がなく、振動アクチュエータ10の体格をさらに小さくすることができる。
(5)ローラ30を単一の部材にすることで加工精度が上がり、また、ローラを複数個組み付ける際に発生する組付精度のばらつきも無い。したがって、振動アクチュエータ10はより安定したトルクを得ることができる。
(6)連結部材37に設置先との固定用の固定部を設定し、固定部を介して振動アクチュエータ10を設置先に固定することができる。この場合、振動アクチュエータ10が固定された状態であっても、固定される連結部材37はステータや圧電素子17の振動を妨げることはなく、振動アクチュエータ10は体格が小さくても大きなトルクを安定して得ることができる。
(7)潤滑油を含ませたスポンジ体41を連結部材37に設置することにより、ローラ30とステータ13の接触面21との潤滑を促進する潤滑油がローラ30に供給される。潤滑油はローラ30、ステータ13および連結部材37に囲まれるため設置先から脱落することはなく、潤滑油を連結部材37に固定するための手段が不要となる。
The
(1) Since the groove insertion portion of the connecting
(2) Since the connecting
(3) Since the connecting
(4) Since the connecting
(5) By using the
(6) A fixing portion for fixing to the installation destination can be set in the connecting
(7) By installing the
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る振動アクチュエータについて説明する。
本実施形態では、連結部材が第1の実施形態の連結部材と異なる。
連結部材を除く共通の構成については、第1の実施形態の説明を援用して説明を省略し、共通の符号を用いる。
(Second Embodiment)
Next, a vibration actuator according to the second embodiment will be described.
In the present embodiment, the connecting member is different from the connecting member of the first embodiment.
About a common structure except a connection member, description is abbreviate | omitted using the description of 1st Embodiment, and a common code | symbol is used.
図5は、本実施形態に係る振動アクチュエータの側面図であり、図6は図5のB−B線矢視図である。
図5および図6に示す振動アクチュエータ60は連結部材61を備えている。
図6に示すように、連結部材61は断面ロ字状の形態を呈しており、一対の連結部62と、第1接続部63および第2接続部64を備えている。
一対の連結部62には通孔65が形成されており、連結部62は軸受36を介して回転軸34を支持する。
第1接続部63は一対の連結部62をステータ13側において接続する部位であり、第1の実施形態の連結部材37における接続部39に相当する。
第1接続部63の中央には連結ロッド45を連結するためのねじ孔66が形成されている。
第2接続部64は一対の連結部62をステータ13側の反対側において接続する部位である。
FIG. 5 is a side view of the vibration actuator according to the present embodiment, and FIG. 6 is a view taken along the line BB in FIG.
The
As shown in FIG. 6, the connecting
A through
The
A
The second connecting
本実施形態の振動アクチュエータ60は、第1の実施形態の作用効果と同等の作用効果を奏する。
また、本実施形態の振動アクチュエータ60では、断面ロ字状の連結部材61を備えることから、第1の実施形態と比較して連結部材61の剛性が向上しており、振動アクチュエータ60の構造をより堅牢とすることができる。
また、連結部材61において第2接続部64が形成されていることから、第2接続部64を固定部とすることができる。
本実施形態では、固定部として利用できる部位が連結部材61において増加し、固定先に対する自由度を高くなるほか、固定先との固定力を向上させることができる。
The
Further, since the
Moreover, since the
In this embodiment, the site | part which can be utilized as a fixing | fixed part increases in the
なお、上記の実施形態は、本発明の一実施形態を示すものであり、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、下記のように発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。 The above embodiment shows an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the invention as described below. Is possible.
○ 上記の実施形態では、ローラ30は単一の部材である構成としたが、ローラ30を例えば2つの部材となるように2分割する構成や、あるいは、個別に製作された2つの部材を重ねてローラ30としてもよい。また、2分割した部材又は2つの部材の間に減速機を設けてもよいし、あるいは、部材間に振動アクチュエータの出力を取出すための出力リンク等の出力部材を設けた構成でもよい。
○ 上記の実施形態では、回転軸34がローラ30の軸孔33を貫通する構成としたが、例えば、ローラ30の軸孔33の両側から複数の軸を挿入してローラ30とそれぞれ固定し、複数の軸により構成される回転軸としてもよい。このように、回転軸はローラ30を回転可能に支持する構成であれば特に限定されない。
○ 上記の実施形態では、略U字状の連結部材又は断面ロ字状の連結部材としたが、連結部材はローラの両側において回転軸と連結され、予圧手段により付勢されてローラの回転を実現することができる形状であればとくに限定されない。
○ 上記の実施形態では、ステータの径方向に横断する溝部により連結部材を収容する空間部を形成したが、横断しない溝、すなわち長方形の有底孔であってもよい。また、ステータに軸部を設けて軸部と基部が連結されるとしたが、ステータに軸部を設けず、代わりに基部に軸部を設けて基部の軸部とステータを連結する構成としてもよい。
○ 上記の実施形態では、付勢部材として皿ばねを用いたが、付勢部材は皿ばねに限定されない。付勢部材は、回転軸をステータに向かって付勢する付勢力を発生することができる要素であればよく、例えば、弾性樹脂やコイルばねでもよい。あるいは、連結ロッドを弾性体とし、連結ロッドを付勢部材として機能させてもよい。
○ 上記の実施形態では、回転軸の回転力をそのまま出力とするとしたが、例えば、回転軸および連結部材にギヤを設けて、減速機構を構成するようにしてもよい。この場合、連結部材を減速機構を構成する要素として兼用させることができる。また、減速機構が備えられることにより、コンパクトであってもさらに高トルクの回転力を得ることができる。
○ 上記の実施形態では、連結部材を固定先に固定することで回転軸の端部を出力端としたがこれに限らない。例えば、回転軸を固定先に固定することにより、回転軸およびローラ以外の要素を出力側としてもよい。この場合も上記の実施形態と同様に連結部材はステータや圧電素子の振動を妨げることはない。
○ 上記の実施形態では、付勢部材である皿ばね50が基部11の端部に設けられる構成としたが、図7の変形例に示すように、皿ばね50を収容可能な筒部72を基部71に形成し、筒部72を備えた基部71をケース部材としてもよい。この場合、筒部72内に皿ばね50を収容する。また、皿ばね以外の付勢部材とする場合でもケース部材の内部に収容するようにしてもよい。付勢部材をケース部材の内部に収容することにより、外部に付勢部材を設ける必要がなく、付勢部材を保護することができる。また、振動アクチュエータの体格をより小さくすることも可能となる。
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the
○ In the above embodiment, the connection member is a substantially U-shaped connection member or a connection member having a rectangular cross section. However, the connection member is connected to the rotating shaft on both sides of the roller and is urged by the preloading means to rotate the roller. The shape is not particularly limited as long as it can be realized.
In the above embodiment, the space portion for accommodating the connecting member is formed by the groove portion that traverses in the radial direction of the stator, but it may be a groove that does not cross, that is, a rectangular bottomed hole. In addition, although the shaft portion is provided in the stator and the shaft portion and the base portion are connected, the shaft portion is not provided in the stator, but instead the shaft portion is provided in the base portion and the shaft portion of the base portion and the stator are connected. Good.
In the above embodiment, the disc spring is used as the biasing member, but the biasing member is not limited to the disc spring. The urging member may be an element that can generate an urging force that urges the rotating shaft toward the stator, and may be, for example, an elastic resin or a coil spring. Alternatively, the connecting rod may be an elastic body and the connecting rod may function as an urging member.
In the above embodiment, the rotational force of the rotating shaft is used as an output as it is, but for example, a reduction mechanism may be configured by providing gears on the rotating shaft and the connecting member. In this case, the connecting member can also be used as an element constituting the speed reduction mechanism. In addition, by providing the speed reduction mechanism, even higher torque torque can be obtained even if it is compact.
In the above embodiment, the end of the rotating shaft is set as the output end by fixing the connecting member to the fixing destination, but the present invention is not limited to this. For example, elements other than the rotation shaft and the roller may be set as the output side by fixing the rotation shaft to a fixed destination. Also in this case, the connecting member does not hinder the vibration of the stator and the piezoelectric element as in the above embodiment.
In the above embodiment, the
10、60 振動アクチュエータ
11 基部
13 ステータ
15 ステータ本体部
17 圧電素子
19 溝部
21 接触面
30 ローラ
31 外周面
34 回転軸
37、61 連結部材
38、62 連結部
39 接続部
41 スポンジ体
45 ロッド
49 ばね受体
50 皿ばね
63 第1接続部
64 第2接続部
P 回転軸心
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ステータにより接触支持されるローラと、
前記ローラを回転可能に支持する回転軸と、
前記ステータに連結されると共に前記ステータと前記ローラの接触部分に超音波振動を発生させて前記ローラを回転させる振動手段と、
前記回転軸に連結されて前記回転軸を前記ステータに向かって付勢することにより前記ローラを前記ステータに対して加圧する予圧手段とを備える振動アクチュエータにおいて、
前記予圧手段は、前記ローラの両側において前記回転軸と連結される一対の連結部を有する連結部材と、を備え、
前記ステータは、前記連結部材を収容する空間部を備えることを特徴とする振動アクチュエータ。 A stator,
A roller in contact with and supported by the stator;
A rotating shaft that rotatably supports the roller;
Vibration means connected to the stator and generating ultrasonic vibration at a contact portion between the stator and the roller to rotate the roller;
A vibration actuator comprising: a preloading means connected to the rotating shaft and pressurizing the roller against the stator by urging the rotating shaft toward the stator;
The preload means comprises a connecting member having a pair of connecting portions connected to the rotating shaft on both sides of the roller,
The stator includes a space that accommodates the connecting member.
前記ロッドに連結され、前記回転軸を前記ステータに向かって付勢する付勢部材と、を備えたことを特徴とする請求項1記載の振動アクチュエータ。 The preload means passes through the stator and the vibration means, and is connected to the connecting member;
The vibration actuator according to claim 1, further comprising: an urging member coupled to the rod and urging the rotating shaft toward the stator.
前記ケース部材は、前記付勢部材を収容する空間を備えていることを特徴とする請求項2記載の振動アクチュエータ。 A case member connected to the stator is provided,
The vibration actuator according to claim 2, wherein the case member includes a space for accommodating the biasing member.
潤滑剤を含む潤滑部材が前記対向面に設置されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項記載の振動アクチュエータ。 The connecting member includes a facing surface that faces an outer peripheral surface of the roller,
The vibration actuator according to any one of claims 1 to 5, wherein a lubricating member containing a lubricant is disposed on the facing surface.
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