JP2016140173A - 振動型駆動装置およびこれを駆動源とする装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動型駆動装置において、弾性部材と電気−機械エネルギ変換素子との接合の信頼性を確保しつつ、良好な駆動効率を得る。【解決手段】振動型駆動装置１０は、電気−機械エネルギ変換素子２および弾性部材１を含む振動体を有し、弾性部材に振動を励起して、振動体と接触体３とを相対移動させる。弾性部材は、突起部１ｂ１，１ｂ２を有するとともに、該突起部の先端に接触体に接触する凸部１ｃ１，１ｃ２を有する。振動体と接触体との相対移動方向において、突起部の中心Ｂが、振動の節Ｄ１，Ｄ２よりも弾性部材の端部Ｄ３，Ｄ４から遠い位置に位置し、凸部の中心Ｃが突起部の中心よりも節に近い位置に位置する。【選択図】図１

Description

本発明は、電気−機械エネルギ変換素子により振動体を振動させることにより駆動力を得る振動型駆動装置に関する。

上記のような振動型駆動装置として、例えば特許文献１にて開示されたものがある。この振動型駆動装置は、矩形の平板部の２箇所に突起部が設けられた振動板（弾性部材）と、該振動板のうち突起部とは反対側の裏面に接着等により接合された圧電素子（電気−機械エネルギ変換素子）とにより構成される振動体を有する。振動板の突起部の先端は、摩擦部材（接触体）に接触する。振動板には、圧電素子への交番電圧の印加により、該振動板の短辺方向には１次モードの曲げ振動が励起され、長辺方向には２次モードの曲げ振動が励振される。これにより突起部の先端が楕円運動し、該突起部の先端に接触する摩擦部材と振動体とが振動板の長辺方向に相対移動する。

特開２０１２−０１６１０７号公報

特許文献１にて開示された振動型駆動装置のように、振動板に突起部を設ける場合、通常は、プレス加工によって平板部と突起部とが一体に成形される。しかしながら、特許文献１にて開示されているように突起部を２次モードの曲げ振動の節の位置に設けると、平板部の裏面において、該平板部の長辺方向の端と突起部のプレス加工により形成された凹部の縁との間の距離が短くなる。つまりは、平板部の裏面のうち圧電素子との接合（接着）に使用可能な領域が小さくなる。このため、振動板に対する圧電素子の接合の信頼性が低くなる。

本発明は、弾性部材と電気−機械エネルギ変換素子との接合の信頼性を確保しつつ、良好な駆動効率が得られるようにした振動型駆動装置およびこれを駆動源とする装置を提供する。

本発明の一側面としての振動型駆動装置は、電気−機械エネルギ変換素子および弾性部材を含む振動体を有し、電気−機械エネルギ変換素子により弾性部材に振動を励起することで、振動体と弾性部材に接触する接触体とを相対移動させる。弾性部材は、突起部を有するとともに、該突起部の先端に接触体に接触する凸部を有する。そして、振動体と接触体との相対移動方向において、突起部の中心が、振動の節よりも弾性部材の端部から遠い位置に位置し、凸部の中心が突起部の中心よりも節に近い位置に位置することを特徴とする。

なお、上記振動型駆動装置と、該振動型駆動装置の駆動力により駆動される被駆動部材とを有する各種装置も、本発明の他の一側面を構成する。

本発明では、突起部の中心を振動の節よりも弾性部材の端部から遠い位置に位置させる。これにより、弾性部材の端部付近に電気−機械エネルギ変換素子の接合に十分な領域を設けることができ、該接合の信頼性を確保することができる。しかも、本発明では、凸部の中心を突起部の中心よりも振動の節に近い位置に位置させる。これにより、弾性部材に励起された振動により凸部に生じる運動の軌跡を良好な形状とすることや、弾性部材の両端付近に２つの突起部と凸部が設けられている場合において該２つの凸部の運動の軌跡を互いに近づける又は等しくすることができる。したがって、振動型駆動装置として良好な駆動効率を得ることができる。

本発明の実施例である振動型モータの構成を示す図。 実施例の振動型モータの振動状態を示す図。 実施例の振動型モータを駆動源として用いたリニア駆動装置の構成を示す図。 実施例の振動型モータを駆動源として用いたレンズ駆動装置の構成を示す図。 従来の振動型モータの構成を示す図。 図５に示した振動型モータの課題を説明する図。 実施例の振動型モータに対する比較例としての振動型モータの構成を示す図。 図７の振動型モータの図５の振動型モータに対する長所を説明する図。 図７の振動型モータにおける楕円運動の軌跡を示す図。 実施例の振動型モータの図５の振動型モータに対する長所を説明する図。 実施例の振動型モータにおける楕円運動の軌跡を示す図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１には、本発明の実施例である振動型駆動装置としての振動型モータ１０の構成を示している。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は正面図、図１（ｃ），（ｄ）は側面図、図１（ｅ）は底面図である。１は弾性部材としての振動板である。２は電気−機械エネルギ変換素子としての圧電素子である。

以下の説明において、振動板１と後述する接触体としての摩擦部材との相対移動方向（振動板１の長辺方向）をＸ方向とし、該相対移動方向に直交する方向（相対移動方向とは異なる方向であり、振動板１の短辺方向）をＹ方向とする。また、振動板１における後述する平板部の厚さ方向をＺ方向とする。Ｚ方向において、振動板１から摩擦部材に向かう方向（振動板１の摩擦部材に対する圧接方向）を＋Ｚ方向とし、その反対方向を−Ｚ方向とする。

振動板１は、Ｚ方向視において矩形形状を有する平板部１ａと、該平板部１ａにおけるＸ方向の２箇所、具体的には平板部１ａの中央部Ａを挟んだ両側に設けられた突起部（第１の突起部および第２の突起部）１ｂ１，１ｂ２とを有する。突起部１ｂ１，１ｂ２は、圧電素子２によって平板部１ａに励起された振動を拡大するために設けられている。また、突起部１ｂ１，１ｂ２上には、図３に符号３を付して示す摩擦部材に加圧状態にて接触する、すなわち圧接する凸部（第１の凸部および第２の凸部）１ｃ１，１ｃ２がそれぞれ設けられている。平板部１ａ、突起部１ｂ１，１ｂ２および凸部１ｃ１，１ｃ２は、プレス加工（プレス絞り加工等）によって一体成形される。ただし、凸部１ｃ１，１ｃ２を有する突起部１ｂ１，１ｂ２を、平板部１ａに接着等により接合してもよい。

圧電素子２は、振動板１の平板部１ａにおける突起部１ｂ１，１ｂ２の突出側とは反対側の面に接着等により接合される。圧電素子２は、Ｘ方向における２つの領域２ａ，２ｂが互いに同じ方向に分極され、領域２ａがＡ相に、領域２ｂがＢ相にそれぞれ割り当てられる。分極されていない領域２ｃは、圧電素子２の裏面２ｅの全面電極から側面２ｄの電極を経由して導通されたグランド電極として使用される。振動板１と圧電素子２により振動体が構成される。さらに、本実施例では、振動体が振動型モータ１０に相当する。

振動板１は、Ｘ方向における平板部１ａの両側に連結部１ｄ，１ｅを有する。連結部１ｄ，１ｅは、振動板１を保持する振動板保持部材（図３にて符号４を付す）に対して直接または間接に連結される。連結部１ｄ，１ｅは、振動体の振動において変位が少ない部分に設けられ、かつ十分に剛性が低いので、振動体の振動にほとんど影響を与えない。

不図示の駆動回路から圧電素子２のＡ相（２ａ）とＢ相（２ｂ）に位相差が＋９０°から＋２７０°まで変化する交番電圧を印加することによって、圧電素子２に高周波振動を発生させることができる。そして、この高周波振動によって、平板部１ａには、互いに方向が異なる２つの振動モードの振動が励起される。具体的には、Ｘ方向における２次の固有振動モードの曲げ振動（以下、２次曲げ振動という）と、Ｙ方向における１次の固有振動モードの曲げ振動（以下、１次曲げ振動という）とが励振される。

振動板１を−Ｚ方向に向かって見た図である図１（ｅ）において、Ｄ１，Ｄ２は、Ｘ方向の２次曲げ振動により形成される３つの節である第１の節、第２の節およびこれら第１および第２の節の間の第３の節のうち第１の節と第２の節である。また、Ｅは、Ｙ方向の１次曲げ振動により生ずる２つの節の間の腹を示している。

Ｘ方向において、突起部１ｂ１２は、その中心Ｂが２次曲げ振動の節Ｄ１よりも平板部１ａの一方の端部（第１の端部）Ｄ３から遠い位置に位置する。また、突起部１ｂ２は、その中心Ｂが、２次曲げ振動の節Ｄ２よりも平板部１ａの他方の端部（第２の端部）Ｄ４から遠い位置に位置する。言い換えれば、突起部１ｂ１，１ｂ２の中心Ｂがそれぞれ、２次曲げ振動の節Ｄ１，Ｄ２よりも振動板１の中央部Ａ（第３の節）に近い位置に位置する。

一方、Ｙ方向において、突起部１ｂ１，１ｂ２は、それらの中心Ｂがそれぞれ、１次曲げ振動の腹Ｅに位置するように設けられている。ここにいう「腹Ｅに位置する」は、腹Ｅに対して許容される範囲で位置誤差（ずれ）を有する場合も含む。

また、Ｘ方向において、凸部１ｃ１，１ｃ２は、それらの中心Ｃがそれぞれ、突起部１ｂ１，１ｂ２の中心Ｂよりも２次曲げ振動の節Ｄ１，Ｄ２に近い位置、望ましくは節Ｄ１，Ｄ２に位置するように設けられている。一方、Ｙ方向において、凸部１ｃ１，１ｃ２は、それらの中心Ｃがそれぞれ、突起部１ｂ１，１ｂ２の中心Ｂと同じく、１次曲げ振動の腹Ｅに位置するように設けられている。ここにいう「節Ｄ１，Ｄ２に位置する」および「腹Ｅに位置する」は、節Ｄ１，Ｄ２および腹Ｅに対して許容される範囲で位置誤差（ずれ）を有する場合も含む。

Ｘ方向において、振動板１の中央部Ａから２次曲げ振動の節Ｄ１，Ｄ２までの距離をＬ１とし、振動板１の中央部Ａから突起部１ｂ１，１ｂ２の中心Ｂまでの距離をＬ２とし、振動板１の中央部Ａから凸部１ｃ１，１ｃ２の中心Ｃまでの距離をＬ３とする。このとき、距離Ｌ２は距離Ｌ１より短く、距離Ｌ３は距離Ｌ２より長い。また、距離Ｌ１と距離Ｌ３とは互いに同じである（ただし、許容される範囲で誤差を含んでもよい）。

図２には、圧電素子２のＡ相の位相に対してＢ相の位相を約＋９０°遅らせてＡ相とＢ相に交番電圧を印加した場合の振動体（振動板１）の振動の様子を示している。図２（ａ）は圧電素子２のＡ相とＢ相に印加される交番電圧の変化を示す。図２（ｂ），（ｃ），（ｄ）はそれぞれ、図１（ｂ），（ｃ），（ｄ）に対応した正面図および２つの側面図であり、図２（ａ）に示す交番電圧の位相（つまりは時刻）Ｐ１〜Ｐ４に対して所定の遅れを有する時刻Ｐ１′〜Ｐ４′での振動体の振動状態を示している。なお、図２（ｂ），（ｃ），（ｄ）では、圧電素子２、連結部１ｄ，１ｅおよび摩擦部材の図示を省略している。

Ａ相とＢ相に互いに同符号の電圧が印加される時刻Ｐ２′と時刻Ｐ４′では、Ａ相とＢ相が同方向に伸縮することにより、振動体にはＹ方向の１次曲げ振動が励振され、凸部１ｃ１，１ｃ２の−／＋Ｚ方向での振幅ＺＡが最大となる。逆にＡ相とＢ相に互いに異符号の電圧が印加される時刻Ｐ１′と時刻Ｐ３′では、Ａ相とＢ相が逆方向に伸縮することにより、Ｘ方向の２次曲げ振動が励振され、凸部１ｃ１，１ｃ２のＸ方向での振幅ＸＡが最大となる。このようにＡ相に印加される交番電圧の位相に対してＢ相に印加される交番電圧の位相を＋９０°遅らせた結果、凸部１ｃ１，１ｃ２にはそれぞれ曲線矢印で示すような楕円運動が発生する。この楕円運動する凸部１ｃ１，１ｃ２が摩擦部材に圧接することで、振動体と摩擦部材との間にこれらを相対移動させる駆動力が発生する。なお、図では振動体が摩擦部材に対して＋Ｘ方向に移動する場合を示している。

また、Ａ相に印加される交番電圧の位相に対してＢ相に印加される交番電圧の位相を＋２７０°遅らせた場合は、凸部１ｃ１，１ｃ２にそれぞれ曲線矢印とは反対方向の楕円運動が発生し、振動体は摩擦部材に対して−Ｘ方向に移動する。

図３には、本実施例の振動型モータ１０（振動板１および圧電素子２）を駆動源として用いたリニア駆動装置２０の構成を示している。図３（ａ）はリニア駆動装置２０をＸ方向から見て示しており、図３（ｂ）は図３（ａ）に示したＡ−Ａ線での断面を示す。摩擦部材（接触体）３の上面（接触面）には、凸部１ｃ１，１ｃ２が接触している。振動板保持部材４は、中間部材４ａを介して振動板１の連結部１ｄ，１ｅを保持するとともに、ローラ保持部４ｂにて摩擦部材３の裏面に接触するローラ４１を回転可能に保持している。

４２は加圧ばねであり、その上端が振動板保持部材４に当接するとともにその下端４ｃが圧電素子２に当接することで、振動型モータ（振動体）１０を摩擦部材３の方向に付勢する。これにより、振動板１の凸部１ｃ１，１ｃ２が摩擦部材３の接触面に圧接する。

このような構成のリニア駆動装置２０では、圧電素子２に交番電圧が印加され、凸部１ｃ１，１ｃ２に前述した楕円運動が生じると、該圧電素子２を含む振動型モータ１０およびこれを保持する振動板保持部材４が摩擦部材３に対して＋／−Ｘ方向に駆動される。なお、ローラ４１は、振動型モータ１０との間で摩擦部材３を挟み込んで常時凸部１ｃ１，１ｃ２を摩擦部材３に圧接させる役割を有し、リニア駆動装置２０の駆動時に摩擦部材３との間に摺動抵抗が生じないように転動可能となっている。

図４には、図３に示したリニア駆動装置２０を用いたレンズ駆動機構の構成を示している。このレンズ駆動機構は、レンズ鏡筒を有するカメラや交換レンズ等の光学装置において変倍や焦点調節に際してレンズを駆動するために用いられる。図４（ａ）はレンズ駆動装置をレンズ鏡筒の光軸方向（Ｘ方向）から見て示しており、図４（ｂ）はレンズ駆動装置の光軸方向に沿った断面を示している。なお、図４（ｂ）には、リニア駆動装置２０として、振動板１のみを示している。

レンズ５２を保持した被駆動部材としてのレンズ保持部材５３は、光軸方向に延びるように鏡筒本体５１により保持されたガイドバー５４に光軸方向に移動可能に係合している。摩擦部材３は、このガイドバー５４に平行に（つまりは光軸方向に延びるように）配置されて鏡筒本体５１により保持されている。また、レンズ保持部材５３は、光軸方向に延びる回転止めバー５５にも光軸方向に移動可能に係合しており、これによりレンズ保持部材５３のガイドバー５４を中心とした回転が阻止される。４３は駆動伝達部であり、リニア駆動装置２０の駆動力をレンズ保持部材５３に伝達するよう振動板保持部材４とレンズ保持部材５３とを連結している。

不図示の制御回路からの移動命令に従って圧電素子２に交番電圧が印加され、凸部１ｃ１，１ｃ２に楕円運動が生じると、レンズ駆動装置２０とともにレンズ保持部材５３が、例えば実線で示した位置と点線で示した位置との間で光軸方向に移動する。

次に、本実施例の振動型モータ１０における前述した突起部１ｂ１，１ｂ２および凸部１ｃ１，１ｃ２の中心Ｂ，Ｃの位置の技術的意義について、従来の振動型モータおよび比較例としての振動型モータと対比しながら説明する。

まず、図５を用いて従来の振動型モータ１１０の構成について説明する。図５（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ、図１（ａ）〜（ｅ）に対応した図である。従来の振動型モータ１１０においても、振動板１０１は、平板部１０１ａと、平板部１０１ａ上におけるＸ方向の２箇所に設けられた突起部１０１ｂ１，１０１ｂ２と、突起部１０１ｂ１，１０１ｂ２の先端に設けられた凸部１０１ｃ１，１０１ｃ２とを有する。そして、振動板１０１に接合された圧電素子１０２への交番信号の印加によって、Ｘ方向に２次曲げ振動が励起され、Ｙ方向に１次曲げ振動が励起される。

図５（ｅ）に示すように、Ｘ方向において、突起部１０１ｂ１，１０１ｂ２は、それらの中心Ｂがそれぞれ、２次曲げ振動の節Ｄ１，Ｄ２に位置するように設けられている。一方、Ｙ方向において、突起部１０１ｂ１，１０１ｂ２は、それらの中心Ｂがそれぞれ１次曲げ振動の腹Ｅに位置するように設けられている。

また、Ｘ方向において、凸部１０１ｃ１，１０１ｃ２は、それらの中心Ｃがそれぞれ、突起部１０１ｂ１，１０１ｂ２の中心Ｂに一致する、すなわち２次曲げ振動の節Ｄ１，Ｄ２に位置するように設けられている。一方、Ｙ方向において、凸部１０１ｃ１，１０１ｃ２は、それらの中心Ｃがそれぞれ、突起部１０１ｂ１，１０１ｂ２の中心Ｂと同じく、１次曲げ振動の腹Ｅに位置するように設けられている。したがって、図１において説明した距離Ｌ２，Ｌ３はともに距離Ｌ１と同じである。

この構成では、凸部１０１ｃ１，１０１ｃ２がＸ方向にて２次曲げ振動の節に設けられ、かつＹ方向において１次曲げ振動の腹に設けられているため、凸部１０１ｃ１，１０１ｃ２に互いに等しい（又はほぼ等しい）軌跡の楕円運動を生じさせることができる。これにより、両凸部の楕円運動の軌跡が互いに異なる場合に比べて、振動型モータ１１０の駆動効率を高めることができる。

ただし、この構成には以下のような問題がある。図６（ｂ）は振動板１０１の底面を示し、図６（ａ）は振動型モータ１１０（振動板１０１および圧電素子１０２）の図６（ｂ）におけるＡ−Ａ線での断面を示している。振動板１０１は、プレス加工によって成形される。このため、振動板１０１の平板部１０１ａにおける突起部１０１ｂ１，１０１ｂ２の突出側とは反対側の裏面には、両突起部１０１ｂ１，１０１ｂ２の内側の凹部Ｓが開口する。したがって、圧電素子１０２は、平板部１０１ａの裏面のうち、Ｘ方向における両突起部１０１ｂ１，１０１ｂ２の内側凹部Ｓの開口縁と平板部１０１ａの両端部Ｄ３，Ｄ４との間の領域Ｆ１に接合される。

しかしながら、Ｘ方向において突起部１０１ｂ１，１０１ｂ２の中心Ｂが２次曲げ振動の節Ｄ１，Ｄ２に位置すると、突起部１０１ｂ１，１０１ｂ２の内側凹部Ｓの開口縁が平板部１ａの両端部Ｄ３，Ｄ４に近いために、領域Ｆ１が狭くなる。つまり、平板部１０１ａの両端部Ｄ３，Ｄ４付近において圧電素子１０２との接合に使用可能な領域Ｆ１が狭いために、接合が剥がれやすく、振動板１０１に対する圧電素子１０２の接合の信頼性が低くなる。

図７を用いて比較例の振動型モータ２１０の構成について説明する。図７（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ、図１（ａ）〜（ｅ）に対応した図である。比較例の振動型モータ２１０においても、振動板２０１は、平板部２０１ａと、平板部２０１ａ上におけるＸ方向の２箇所に設けられた突起部２０１ｂ１，２０１ｂ２と、突起部２０１ｂ１，２０１ｂ２の先端に設けられた凸部２０１ｃ１，２０１ｃ２とを有する。そして、振動板２０１に接合された圧電素子２０２への交番信号の印加によって、Ｘ方向に２次曲げ振動が励起され、Ｙ方向に１次曲げ振動が励起される。

図７（ｅ）に示すように、Ｘ方向において、突起部２０１ｂ１，２０１ｂ２は、実施例と同様に、それらの中心Ｂがそれぞれ、２次曲げ振動の節Ｄ１，Ｄ２よりも振動板１の中央部Ａに近い位置に位置するように設けられている。一方、Ｙ方向において、突起部２０１ｂ１，２０１ｂ２は、それらの中心Ｂがそれぞれ１次曲げ振動の腹Ｅに位置するように設けられている。

また、Ｘ方向において、凸部２０１ｃ１，２０１ｃ２は、それらの中心Ｃがそれぞれ突起部２０１ｂ１，２０１ｂ２の中心Ｂに一致する、すなわち２次曲げ振動の節Ｄ１，Ｄ２よりも振動板１の中央部Ａに近い位置に位置するように設けられている。一方、Ｙ方向においては、凸部２０１ｃ１，２０１ｃ２は、それらの中心Ｃがそれぞれ、突起部２０１ｂ１，２０１ｂ２の中心Ｂと同じく、１次曲げ振動の腹Ｅに位置するように設けられている。したがって、図１において説明した距離Ｌ２，Ｌ３はともに距離Ｌ１より短い。

図８（ｂ）は振動板２０１の底面を示し、図８（ａ）は振動型モータ２１０（振動板２０１および圧電素子２０２）の図８（ｂ）におけるＡ−Ａ線での断面を示している。振動板２０１は、プレス加工によって成形される。このため、従来の振動型モータ１１０と同様に、振動板２０１の平板部２０１ａにおける突起部２０１ｂ１，２０１ｂ２の突出側とは反対側の裏面には、両突起部２０１ｂ１，１０１ｂ２の内側の凹部Ｓが開口する。したがって、圧電素子２０２は、平板部２０１ａの裏面のうち、Ｘ方向における両突起部２０１ｂ１，２０１ｂ２の内側凹部Ｓの開口縁と平板部２０１ａの両端部Ｄ３，Ｄ４との間の領域Ｆ２に接合される。

この構成では、図５および図６に示した構成に比べて、両突起部２０１ｂ１，２０１ｂ２の内側凹部Ｓの開口縁が平板部２０１ａの両端部Ｄ３，Ｄ４から離れており、領域Ｆ２が広い。つまり、平板部２０１ａのＸ方向両端付近において圧電素子２０２との接合に使用可能な領域Ｆ２が広いために、接合が剥がれにくく、振動板２０１に対する圧電素子２０２の接合の信頼性を高くすることができる。

しかしながら、この構成では、図７（ｅ）に示したように、Ｘ方向にて凸部２０１ｃ１，２０１ｃ２の中心Ｃが２次曲げ振動の節Ｄ１，Ｄ２からずれて位置する。この場合、図９（ａ）に示すように、圧電素子２０２のＡ相とＢ相に互いに同符号の電圧が印加される時刻Ｐ２′と時刻Ｐ４′においては、凸部２０１ｃ１，２０１ｃ２のＺ方向での振幅は互いに等しい。ところが、圧電素子２０２のＡ相とＢ相に互いに異符号の電圧が印加される時刻Ｐ１′と時刻Ｐ３′においては、凸部２０１ｃ１，２０１ｃ２にＺ方向での振幅差ΔＺＡ１，ΔＺＡ３（≠ΔＺＡ１）が生じる。このため、図９（ｂ）に示すように、凸部２０１ｃ１，２０１ｃ２に生じる楕円運動の軌跡が互いに異なる。これにより、両凸部の楕円運動の軌跡が互いに等しい場合に比べて振動型モータ２１０の駆動効率が低くなる。

そこで、本実施例では、前述したように、Ｘ方向において、突起部１ｂ１，１ｂ２を、それらの中心Ｂがそれぞれ２次曲げ振動の節Ｄ１，Ｄ２よりも振動板１（平板部１ａ）の端部Ｄ３，Ｄ４から離れた位置（中央部Ａに近い位置）に位置するように設けている。さらに、凸部１ｃ１，１ｃ２を、それらの中心Ｃがそれぞれ、突起部１ｂ１，１ｂ２の中心Ｂよりも節Ｄ１，Ｄ２に近い位置（望ましくは節Ｄ１，Ｄ２に）位置するように設けている。

図１０（ｂ）は本実施例における振動板１の底面を示し、図１０（ａ）は本実施例の振動型モータ１０（振動板１および圧電素子２）の図１０（ｂ）におけるＡ−Ａ線での断面を示している。前述したように、振動板２０１は、プレス加工によって成形される。このため、従来および比較例の振動型モータ１１０，２１０と同様に、振動板１の平板部１ａにおける突起部１ｂ１，１ｂ２の突出側とは反対側の裏面には、両突起部１ｂ１，１ｂ２の内側の凹部Ｓが開口する。そして、圧電素子２は、平板部１ａの裏面のうち、Ｘ方向における両突起部１ｂ１，１ｂ２の内側凹部Ｓの開口縁と平板部１ａの両端部Ｄ３，Ｄ４との間の領域Ｆ２に接合される。

本実施例では、比較例の振動型モータ２１０と同様に、図５および図６に示した構成に比べて、両突起部１ｂ１，１ｂ２の内側凹部Ｓの開口縁が平板部１ａの両端部Ｄ３，Ｄ４から離れており、領域Ｆ２が広い。つまり、平板部１ａのＸ方向両端付近において圧電素子２との接合に使用可能な領域Ｆ２が広いために、接合が剥がれにくく、振動板１に対する圧電素子２の接合の信頼性を高くすることができる。

さらに、本実施例では、凸部１ｃ１，１ｃ２を、それらの中心Ｃがそれぞれ、突起部１ｂ１，１ｂ２の中心Ｂよりも節Ｄ１，Ｄ２に近い位置に位置する（または節Ｄ１，Ｄ２に位置する）ように設けている。この場合、図１１（ａ）に示すように、圧電素子２のＡ相とＢ相に互いに同符号および異符号の電圧が印加される時刻Ｐ１′〜Ｐ４′において、凸部１ｃ１，１ｃ２のＺ方向での振幅は互いにほぼ等しい（または等しい）。これにより、図１１（ｂ）に示すように、凸部１ｃ１，１ｃ２に互いにほぼ等しい（または等しい）軌跡の楕円運動を生じさせることができる。しかも、各凸部の楕円運動の軌跡を、図９（ｂ）に示した歪んだ楕円軌跡に比べて良好な楕円形状とすることができる。したがって、本実施例によれば、比較例の振動型モータ２１０に比べて、本実施例の振動型モータ１０の駆動効率を高めることができる。

以上説明したように、本実施例では、Ｘ方向において、振動板１の突起部１ｂ１，１ｂ２の中心Ｂをそれぞれ、２次曲げ振動の節Ｄ１，Ｄ２よりも平板部１ａの端部Ｄ３，Ｄ４から遠い位置に位置させた。これにより、平板部１ａの両端付近に対する圧電素子２の接合の信頼性を確保することができる。さらに、凸部１ｃ１，１ｃ２の中心Ｃをそれぞれ、突起部１ｂ１，１ｂ２の中心Ｂよりも節Ｄ１，Ｄ２に近い位置に位置させた。これにより、振動型モータ１０として良好な駆動効率を得ることができる。

なお、上記実施例では、突起部１ｂ１，１ｂ２および凸部１ｃ１，１ｃ２を円筒形状に形成した場合について説明したが、これらの形状は円筒形状以外の形状であってもよい。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

１ 振動板
１ｂ１，１ｂ２ 突起部
１ｃ１，１ｃ２ 凸部
２ 圧電素子
３ 摩擦部材

Claims (6)

1. 電気−機械エネルギ変換素子および弾性部材を含む振動体を有し、前記電気−機械エネルギ変換素子により前記弾性部材に振動を励起することで、前記振動体と前記弾性部材に接触する接触体とを相対移動させる振動型駆動装置であって、
   前記弾性部材は、突起部を有するとともに、該突起部の先端に前記接触体に接触する凸部を有し、
   前記振動体と前記接触体との相対移動方向において、
   前記突起部の中心が、前記振動の節よりも前記弾性部材の端部から遠い位置に位置し、
   前記凸部の中心が前記突起部の中心よりも前記節に近い位置に位置することを特徴とする振動型駆動装置。
2. 前記弾性部材は、前記相対移動方向における両側の前記端部としての第１の端部の側および第２の端部の側にそれぞれ、前記突起部としての第１の突起部および第２の突起部を有するとともに、前記第１の突起部および前記第２の突起部のそれぞれの先端に前記接触体に接触する前記凸部としての第１の凸部および第２の凸部を有しており、
   前記相対移動方向において、
   前記振動は、前記第１の端部の側および前記第２の端部の側にそれぞれ前記節としての第１の節および第２の節を有し、
   前記第１の突起部の中心が前記第１の節よりも前記第１の端部から遠い位置に位置するとともに、前記第２の突起部の中心が前記第２の節よりも前記第２の端部から遠い位置に位置し、
   前記第１の凸部の中心が前記第１の突起部の中心よりも前記第１の節に近い位置に位置するとともに、前記第２の凸部の中心が前記第２の突起部の中心よりも前記第２の節に近い位置に位置することを特徴とする請求項１に記載の振動型駆動装置。
3. 前記凸部の中心が、前記節に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の振動型駆動装置。
4. 前記弾性部材における前記突起部の突出側とは反対側の裏面に、前記突起部の内側の凹部が開口しており、
   前記相対移動方向において、前記電気−機械エネルギ変換素子は、前記弾性部材の前記裏面のうち前記凹部の開口縁と前記弾性部材の前記端部との間の領域に接合されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の振動型駆動装置。
5. 前記弾性部材に、前記相対移動方向において２次の振動モードの振動が励起されるとともに、前記相対移動方向とは異なる方向において１次の振動モードの振動が励起され、
   前記突起部の中心および前記凸部の中心はいずれも、前記１次の振動モードの振動の腹に位置することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の振動型駆動装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の振動型駆動装置と、
   該振動型駆動装置の駆動力により駆動される被駆動部材とを有することを特徴とする装置。