JP3418241B2 - Ultrasonic actuator - Google Patents

Ultrasonic actuator

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JP3418241B2
JP3418241B2 JP05056994A JP5056994A JP3418241B2 JP 3418241 B2 JP3418241 B2 JP 3418241B2 JP 05056994 A JP05056994 A JP 05056994A JP 5056994 A JP5056994 A JP 5056994A JP 3418241 B2 JP3418241 B2 JP 3418241B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超音波アクチュエー
タ、詳しくは、圧電素子や電歪素子等の電気−機械エネ
ルギー変換素子により超音波振動を発生させ被駆動部材
を駆動する超音波アクチュエータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic actuator, and more particularly to an ultrasonic actuator for driving a driven member by generating ultrasonic vibration by an electro-mechanical energy conversion element such as a piezoelectric element or an electrostrictive element.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明の先行技術として、特願平5−7
4568号(未公開)に記載されている超音波アクチュ
エータがある。この先行技術の超音波アクチュエータの
構成を図10(a)および(b)を参照して説明する。
2. Description of the Related Art As a prior art of the present invention, Japanese Patent Application No. 5-7
There is an ultrasonic actuator described in No. 4568 (unpublished). The configuration of this prior art ultrasonic actuator will be described with reference to FIGS. 10 (a) and 10 (b).

【0003】振動子102は、略直方体形状の弾性体1
03と、この弾性体103の上端部に長手方向に沿って
2ヵ所設けられ矩形の切欠き103aに、それぞれ積層
型圧電素子104を挟み込んで固定している。また、弾
性体103の振動の腹となる下端面位置には、2つの摺
動部材105がそれぞれ固着されている。振動子102
の弾性体103には、2次の定在波の節となる位置であ
って、2つの積層型圧電素子104の間となる部分から
両側面へ突出するように支持軸106が設けられてい
る。各支持軸106は、凹部を有する係止部材107と
係合しており、この係止部材107は、基端部がネジ1
12,台座113を介して基礎114に固定された一対
の片持ち梁の板ばね111の先端にネジ115によって
取り付けられている。これにより、振動子102は、上
記摺動部材105を介して被駆動体109へ向かって付
勢された状態にある。
The vibrator 102 is a substantially rectangular parallelepiped elastic body 1.
03 and two rectangular cutouts 103a provided at the upper end of the elastic body 103 along the longitudinal direction, and sandwiching and fixing the laminated piezoelectric elements 104, respectively. Two sliding members 105 are fixed to the lower end surface positions that are antinodes of vibration of the elastic body 103. Oscillator 102
The elastic body 103 is provided with a support shaft 106 so as to project to both side surfaces at a position serving as a node of a secondary standing wave and between the two laminated piezoelectric elements 104. . Each of the support shafts 106 is engaged with a locking member 107 having a recess, and the locking member 107 has a base end portion with a screw 1
12. A pair of cantilever leaf springs 111 fixed to a base 114 via a pedestal 113 are attached to the tips of the leaf springs 111 by screws 115. As a result, the vibrator 102 is in a state of being urged toward the driven body 109 via the sliding member 105.

【0004】一対の板ばね111は、非使用時におい
て、図中上方に凸となるように湾曲しており、使用時に
はこれが略平板になるまで予圧を付加し、その際の弾発
力によって振動子102を被駆動体109に対して付勢
して密接させる。この状態で振動子102が駆動される
ことによって、被駆動体109は駆動される。
The pair of leaf springs 111 are curved so as to be convex upward in the figure when not in use, and when in use, a preload is applied until the leaf springs become a substantially flat plate and vibrate by the elastic force at that time. The child 102 is urged and brought into close contact with the driven body 109. The driven body 109 is driven by driving the vibrator 102 in this state.

【0005】また、本発明の先行技術として、特願平5
−245391号(未公開)には、別の超音波アクチュ
エータが記載されている。この先行技術の超音波アクチ
ュエータの構成を、図11及び図12を参照して説明す
る。これらの図において、図11は、超音波アクチュエ
ータの全体的構成を示し、図12は、超音波アクチュエ
ータに用いられるホルダ部分を示している。
As the prior art of the present invention, Japanese Patent Application No.
No. 245391 (unpublished) describes another ultrasonic actuator. The configuration of this prior art ultrasonic actuator will be described with reference to FIGS. 11 and 12. In these figures, FIG. 11 shows the overall structure of the ultrasonic actuator, and FIG. 12 shows the holder portion used in the ultrasonic actuator.

【0006】超音波振動子125は、積層圧電素子12
1を一対配した真鍮製の直方体の共振器122が、共振
縦振動と共振屈曲振動が同時に励起されるような形状で
構成されている。
The ultrasonic vibrator 125 is a laminated piezoelectric element 12.
A brass rectangular parallelepiped resonator 122 in which a pair of 1s are arranged is configured so that resonant longitudinal vibration and resonant bending vibration are simultaneously excited.

【0007】超音波振動子125は、共振器122にお
ける上記振動の節に圧入され、焼き入れされたステンレ
スで構成されたピン123を有している。共振器122
の底面、すなわち、圧電素子が配された面の反対側面の
振動腹位置には、摺動用の突起124が設けられてい
る。この突起124は、筐体132に対しローラ137
によってC方向に移動可能に支持された被駆動体138
に接着固定されたセラミックス製の摺動板139と当接
している。
The ultrasonic oscillator 125 has a pin 123 made of stainless steel which is press-fitted into the vibration node of the resonator 122 and hardened. Resonator 122
A sliding projection 124 is provided on the bottom surface of the plate, that is, on the vibration antinode position on the side opposite to the surface on which the piezoelectric element is arranged. The protrusion 124 is formed on the casing 132 by a roller 137.
A driven body 138 movably supported in the C direction by
It is in contact with a sliding plate 139 made of ceramics which is fixedly adhered to.

【0008】超音波振動子125の上方には、焼き入れ
が施されたステンレスで構成された略コ字状を呈するホ
ルダ127が、開口部を下方にして超音波振動子125
を挟みこむようにして配設されている。ホルダ127の
下面一側方寄りには、一対のV溝128が刻設されてお
り、また、ホルダ127の上面他側には、一対の弾性ヒ
ンジ溝134aが形成された弾性ヒンジ部134が、推
力の発生方向(矢印C方向)と直角に一体的に延設され
ている。弾性ヒンジ部の固定部135の上面には、一対
のネジ穴135aが螺刻されており、筐体132の上面
から挿通されるボルト136がネジ穴135aに螺合す
ることによって、ホルダ127は、筐体132に固定さ
れている。さらに、ホルダ127の上面は、V溝128
の垂直線上において、円形凹部131が形成されてい
る。
Above the ultrasonic oscillator 125, a holder 127 made of quenched stainless steel and having a substantially U-shape is provided.
Are arranged so as to sandwich. A pair of V grooves 128 are engraved on one side of the lower surface of the holder 127, and an elastic hinge portion 134 having a pair of elastic hinge grooves 134a is formed on the other side of the upper surface of the holder 127. It is integrally extended at right angles to the direction of thrust generation (direction of arrow C). A pair of screw holes 135 a are threaded on the upper surface of the fixing portion 135 of the elastic hinge portion, and the bolt 127 inserted from the upper surface of the housing 132 is screwed into the screw hole 135 a, whereby the holder 127 is It is fixed to the housing 132. Further, the upper surface of the holder 127 has a V groove 128.
A circular recess 131 is formed on the vertical line.

【0009】ホルダ127の一対のV溝128には、超
音波振動子125のピン123が係合しており、ホルダ
127のV溝128の垂直線方向の軸129上の筐体1
32には、押圧ネジ133が螺合されている。この押圧
ネジ133の先端には押圧バネ130が固着されてお
り、この押圧バネ130は、その先端部がホルダ127
の上面に設けられた凹部131と係合している。そし
て、押圧ネジ133を所定方向に回転させることで、ホ
ルダ127に所定の付勢力が付与される。
The pin 123 of the ultrasonic oscillator 125 is engaged with the pair of V-grooves 128 of the holder 127, and the housing 1 on the axis 129 of the V-groove 128 of the holder 127 in the direction of the vertical line.
A pressing screw 133 is screwed onto the 32. A pressing spring 130 is fixed to the tip of the pressing screw 133, and the tip of the pressing spring 130 has a holder 127.
Engages with a recess 131 provided on the upper surface of the. Then, by rotating the pressing screw 133 in a predetermined direction, a predetermined biasing force is applied to the holder 127.

【0010】前記ホルダ127の弾性ヒンジ部134
は、その構造上、A方向には剛性が弱く、B方向および
C方向には剛性が強く超音波振動子125を保持する。
この状態で、超音波振動子125の一対の積層圧電素子
121に互いに位相が90度ずれ、超音波振動子125
の共振周波数と一致した駆動電圧を印加すると、摺動突
起124が被駆動体138に接着固定された摺動板13
9を摩擦駆動し、被駆動体138はC方向に駆動され
る。
The elastic hinge portion 134 of the holder 127.
Has a low rigidity in the A direction and a high rigidity in the B and C directions due to its structure, and holds the ultrasonic vibrator 125.
In this state, the pair of laminated piezoelectric elements 121 of the ultrasonic transducer 125 are out of phase with each other by 90 degrees,
When a drive voltage that matches the resonance frequency of the sliding plate is applied, the sliding protrusion 124 is fixed to the driven body 138 by adhesion.
9, and the driven body 138 is driven in the C direction.

【0011】さらに、特開平3−195377号には、
別の構成を有する超音波モータが開示されている。図1
3は、この公報に開示された超音波モータを示す図であ
り、(a)は側断面図、(b)は正面図である。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 3-195377 discloses that
An ultrasonic motor having another structure is disclosed. Figure 1
3A and 3B are diagrams showing the ultrasonic motor disclosed in this publication, FIG. 3A is a side sectional view, and FIG. 3B is a front view.

【0012】超音波モータは、超音波振動子141の弾
性体151において、その縦振動に関し最大振幅を与え
る両端部に駆動部162a及び162bを備えている。
この弾性体151は、固定ボルト154a及び154b
により、支持部材163に上下方向可動に支持され、第
2弾性体であるレール164に圧着された構成となって
いる。
The ultrasonic motor is provided with driving parts 162a and 162b at both ends of the elastic body 151 of the ultrasonic vibrator 141, which gives the maximum amplitude with respect to the longitudinal vibration.
The elastic body 151 includes fixing bolts 154a and 154b.
Thus, it is supported by the support member 163 so as to be movable in the vertical direction, and is crimped to the rail 164 that is the second elastic body.

【0013】この圧着力を与えるための圧着機構は、弾
性体151と支持部材163との間に配置された板バネ
165、バネガイド166及びバネ押さえ167と、第
1ガイド168、第1ベアリング169及びボルト17
0a,170bによって構成されている。この圧着機構
は、バネガイド166に付けられたスクリュー溝に沿っ
てバネ押さえ167を回転させることにより、バネ押さ
え167を上下させ、板バネ165の高さを変化させて
矢印B方向の圧着力を調節するものである。また、超音
波モータの横ずれを防止するために、第2ベアリング1
73が使用されている。
The crimping mechanism for applying this crimping force includes a leaf spring 165, a spring guide 166 and a spring retainer 167 arranged between the elastic body 151 and the support member 163, a first guide 168, a first bearing 169 and Bolt 17
0a, 170b. This crimping mechanism rotates the spring retainer 167 along the screw groove attached to the spring guide 166 to move the spring retainer 167 up and down and change the height of the leaf spring 165 to adjust the crimping force in the arrow B direction. To do. In addition, in order to prevent lateral displacement of the ultrasonic motor, the second bearing 1
73 is used.

【0014】以上のように構成した超音波モータに交流
電気信号を印加すると、前記駆動部162a及び162
bに大振幅の略楕円振動が発生し、その結果、前記レー
ル164との摩擦力に起因する駆動力を受け矢印C方向
に移動する。
When an AC electric signal is applied to the ultrasonic motor constructed as described above, the driving units 162a and 162 are driven.
A large-amplitude substantially elliptical vibration is generated in b, and as a result, the driving force caused by the frictional force with the rail 164 is received and moves in the direction of arrow C.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】上記した特願平5−7
4568号に記載されている技術は、超音波振動子に所
定の押圧力を付勢するために、振動子を構成している弾
性体の両側面にそれぞれ支持軸を突設し、この支持軸と
係合する凹部を有する係止部材(省略可能)を介して2
つの板バネによって、超音波振動子を被駆動体へ向けて
付勢している。
[Patent Document 1] Japanese Patent Application No. 5-7
The technique described in No. 4568 is such that, in order to apply a predetermined pressing force to the ultrasonic vibrator, support shafts are provided so as to project on both side surfaces of an elastic body forming the vibrator. 2 via a locking member (optional) having a recess that engages with
The ultrasonic vibrator is urged toward the driven body by two leaf springs.

【0016】ところで、超音波アクチュエータの推力
と、被駆動体に接着固定された摺動板へ付勢されている
超音波振動子への押圧力との間には密接な関係がある。
高推力を得るには、振動子に適切な押圧力を付勢するよ
うに板バネの微調整が必要になる。このため、特願平5
−74568号に記載されている技術では、高推力を得
るために、2つの板バネをそれぞれ独立に微調整して適
切な押圧力を付勢しなければならず、且つ、弾性体の両
側面に突設した2つの支持軸に同じ大きさの押圧力を付
勢できるように調整しなければならない。2つの板バネ
をそれぞれ独立に微調整するには、それぞれ独立した調
整機構が必要になり、又、2つの支持軸に同じ大きさの
押圧力を付勢するためには、2つの支持軸に付勢された
押圧力を測定及び比較しながら調整しなければならな
い。
By the way, there is a close relationship between the thrust of the ultrasonic actuator and the pressing force applied to the ultrasonic transducer by the sliding plate fixedly adhered to the driven body.
In order to obtain a high thrust, it is necessary to finely adjust the leaf spring so as to apply an appropriate pressing force to the vibrator. Therefore, Japanese Patent Application No. 5
In the technology described in Japanese Patent No. 74568, in order to obtain a high thrust, two leaf springs must be finely adjusted independently to urge an appropriate pressing force, and both side surfaces of the elastic body are It must be adjusted so that the two supporting shafts projecting from the two can be applied with the same amount of pressing force. In order to finely adjust the two leaf springs independently of each other, independent adjusting mechanisms are required, and in order to apply the same amount of pressing force to the two support shafts, the two support shafts need to be adjusted. It must be adjusted while measuring and comparing the applied pressure.

【0017】しかし、この調整機構を2つ設ければ、超
音波アクチュエータは大型化してしまい、又、調整機構
の部品点数が増えることによって高価になる。さらに
は、2つの支持軸に同じ大きさの押圧力を付勢するため
の調整作業は、押圧力を測定するための測定機が無けれ
ば大変困難な作業になる。このため、押圧力の測定機を
所有する費用が必要とされ、且つ、測定しながら組み立
て調整をするため、多大な時間をかけることになり、そ
の結果、出来上がった超音波アクチュエータは高価なも
のになってしまう。
However, if two adjusting mechanisms are provided, the size of the ultrasonic actuator will be increased, and the number of parts of the adjusting mechanism will increase, resulting in a high price. Furthermore, the adjustment work for applying the same amount of pressing force to the two support shafts is very difficult work without a measuring machine for measuring the pressing force. Therefore, the cost of owning a pressing force measuring device is required, and it takes a lot of time to assemble and adjust while measuring, and as a result, the resulting ultrasonic actuator becomes expensive. turn into.

【0018】特願平5−245391号に記載されてい
る技術は、超音波振動子に所定の押圧力を付勢するため
の押圧バネと押圧ネジが、軸方向に大きい空間を占める
状態で設けられている。又、セラミック製の摺動板を接
着固定した被駆動体を移動可能に支持するために、筐
体、ローラ、被駆動体は、この順で同じ軸方向に設置さ
れている。これらのことによって、超音波アクチュエー
タ全体の寸法の下限を制約している。
In the technique described in Japanese Patent Application No. 5-245391, a pressing spring and a pressing screw for urging a predetermined pressing force on an ultrasonic transducer are provided in a state that occupies a large space in the axial direction. Has been. Further, in order to movably support the driven body to which a ceramic sliding plate is adhesively fixed, the case, the roller, and the driven body are installed in the same axial direction in this order. Due to these, the lower limit of the size of the entire ultrasonic actuator is restricted.

【0019】また、超音波アクチュエータを駆動する際
には、摺動突起によって、被駆動体に接着固定された摺
動板を摩擦駆動させて、被駆動体を駆動させているが、
実際に摩擦を起こしている摺動突起と摺動板は、どちら
か硬度の柔らかい方が磨耗して、微細な磨耗粉を生じさ
せ周囲に飛散することになる。この飛散した磨耗粉は摺
動板を接着固定した被駆動体の直下の、ある間隔を保っ
た状態で配列されたローラと筐体との間、あるいはロー
ラと被駆動体との間に入り込んでしまう。これらのロー
ラは、ある定まった方向、この先行技術では、図11に
示すように、被駆動体をC方向に移動可能にするもので
ある。ここに微細な磨耗粉が入り込むことは、該ローラ
の滑らかであるべき回転を妨げてしまい、超音波アクチ
ュエータの位置出し精度を著しく低下させると共に、長
期的には駆動不能状態にしてしまう。
Further, when the ultrasonic actuator is driven, the sliding protrusion causes the sliding plate adhered and fixed to the driven body to be frictionally driven to drive the driven body.
As for the sliding protrusion and the sliding plate that are actually causing friction, whichever has the softer hardness is worn away, and fine abrasion powder is generated to scatter around. The scattered abrasion powder enters the space between the roller and the case, or the space between the roller and the driven body, which are arranged directly below the driven body to which the sliding plate is adhered and fixed so as to keep a certain distance. I will end up. These rollers enable the driven body to move in a certain direction, that is, in the prior art, as shown in FIG. Intrusion of fine abrasion powder into the roller hinders smooth rotation of the roller, significantly lowers the positioning accuracy of the ultrasonic actuator, and renders it inoperable for a long period of time.

【0020】特開平3−195377号に開示されてい
る技術は、板バネにおける板厚及び板幅の寸法と、左右
の曲げ強度のバラツキ、さらには、バネガイドを通すた
めに設けてある穴位置のバラツキがそれぞれ生じるた
め、板バネによって超音波振動子の両端の駆動部に加え
られる圧着力の大きさは異なってしまう。この超音波モ
ータは、駆動部に略楕円振動を発生させて、駆動部とレ
ールとの摩擦力に起因する駆動力によって駆動されるも
のである。従って、駆動部に異なる大きさの圧着力が加
わると、駆動部に発生する略楕円振動の状態も異なって
しまい、駆動効率が著しく低下してしまう。
The technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-195377 is such that the plate thickness and the plate width of the plate spring and the variations in bending strength between the left and right sides, and further, the hole position provided for passing the spring guide are different. Since the respective variations occur, the magnitude of the pressure-bonding force applied to the drive portions at both ends of the ultrasonic transducer due to the leaf spring is different. This ultrasonic motor is driven by a driving force that causes a substantially elliptical vibration in the driving unit and is caused by a frictional force between the driving unit and the rail. Therefore, when a different pressure force is applied to the drive unit, the state of the substantially elliptical vibration generated in the drive unit also changes, resulting in a significant decrease in drive efficiency.

【0021】また、超音波振動子に圧着力を加えるため
の圧着機構は、上記特願平5−245391号に記載さ
れた技術と同様、バネ押さえの回転軸方向に大きい空間
を占める状態で設けられている。このことによって、超
音波モータの全体の寸法の下限を制約している。
Further, the crimping mechanism for applying a crimping force to the ultrasonic transducer is provided in a state of occupying a large space in the rotation axis direction of the spring retainer, as in the technique described in Japanese Patent Application No. 5-245391. Has been. This limits the lower limit of the overall size of the ultrasonic motor.

【0022】さらに、駆動部とレールとの摩擦によっ
て、上記特願平5−245391号に記載された技術と
同様、微細な磨耗粉が生じてしまう。この磨耗粉が第1
ベアリングや第2ベアリング内に入り込むことによっ
て、それぞれのベアリングの回転を妨げてしまい、超音
波モータの位置出し精度を著しく低下させると共に、長
期的には駆動不能状態にしてしまう。
Further, due to the friction between the drive portion and the rail, fine abrasion powder is generated as in the technique described in Japanese Patent Application No. 5-245391. This wear powder is the first
By entering into the bearings and the second bearing, the rotation of each bearing is hindered, the positioning accuracy of the ultrasonic motor is significantly lowered, and it becomes impossible to drive in the long term.

【0023】本発明は、全体寸法が小型化され、且つ安
価な(少ない部品点数で、且つ容易に調整可能な)超音
波アクチュエータを提供することを目的としている。
It is an object of the present invention to provide an ultrasonic actuator which has a small overall size and is inexpensive (a small number of parts and can be easily adjusted).

【0024】また、本発明は、駆動効率の高い超音波ア
クチュエータを提供することを目的としている。
Another object of the present invention is to provide an ultrasonic actuator having high driving efficiency.

【0025】さらに、本発明は、摺動突起と摩擦板との
摩擦によって生じる微細な磨耗粉が移動方向を定めるガ
イド部に影響を与えること無く、位置出し精度を向上さ
せた超音波アクチュエータを提供することを目的として
いる。
Further, the present invention provides an ultrasonic actuator in which the positioning accuracy is improved without the fine abrasion powder generated by the friction between the sliding protrusion and the friction plate affecting the guide portion which determines the moving direction. The purpose is to do.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の超音波アクチュエータは、積層圧電素子を
一対配置した共振器と、前記共振器を備えた超音波振動
子と、前記超音波振動子に配置した摺動用の突起と、前
記超音波振動子の前記共振器における振動の節に設けた
ピンと、前記ピンに係合するV溝及び弾性ヒンジ部を備
えるホルダと、前記ホルダを保持する枠体と、前記超音
波振動子の摺動用の前記突起が当接する摺動板を備えた
被駆動部材と、前記ホルダに当接して押圧する付勢手段
と、前記ホルダに当接する付勢手段の押圧力を調整する
調節手段と、を有し、前記V溝と前記ピンとの接触点と
前記弾性ヒンジ部とを、前記被駆動部材の移動方向と平
行な一直線上に設けたことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, an ultrasonic actuator of the present invention includes a resonator having a pair of laminated piezoelectric elements arranged therein, an ultrasonic vibrator including the resonator, A sliding protrusion disposed on the acoustic wave oscillator; a pin provided at a vibration node of the resonator of the ultrasonic oscillator; a holder having a V groove and an elastic hinge portion that engage with the pin; and the holder. A frame member to be held, a driven member including a sliding plate with which the projection for sliding of the ultrasonic transducer abuts, a biasing unit that abuts and presses the holder, and a member that abuts the holder. Adjusting means for adjusting the pressing force of the biasing means, and the contact point between the V groove and the pin and the elastic hinge portion are provided on a straight line parallel to the moving direction of the driven member. It has a feature.

【0027】また、本発明の超音波アクチュエータは、
一対の積層型電気−機械変換素子が一方の側面に固定配
置され、高周波電圧を印加することにより定在波振動を
発生する直方体の共振器よりなる超音波振動子と、前記
超音波振動子の前記共振器の他方の側面の振動腹位置に
配置された摺動用の突起と、前記超音波振動子の前記共
振器における振動の節に設けた一対のピンと、一部に開
口部を有する形状を呈し、その開口部で前記超音波振動
子の前記共振器を挟み込むように配置され、前記開口部
の先端側には前記超音波振動子の前記共振器に設けられ
た前記一対のピンに夫々係合する一対のV溝が刻設さ
れ、前記V溝の刻設された側とは逆側に弾性ヒンジ部が
形成されており、前記V溝と前記ピンとの接触点と、前
記弾性ヒンジ部とを前記被駆動部材の移動方向と平行な
一平面上に設けたホルダと、前記ホルダの前記弾性ヒン
ジ部の形成されている側で前記ホルダを保持する枠体
と、前記突起が当接する摺動板を備え、前記超音波振動
子の前記共振器に対して相対的に移動する被駆動部材
と、前記ホルダに押圧力が付勢されると、前記ホルダの
V溝に係合する前記一対のピンを介して前記超音波振動
子の前記共振器の前記突起に前記被駆動部材に対する押
圧力を付勢せしめる付勢手段と、前記付勢手段と前記被
駆動部材との間に設けられ、前記押圧力を調整する調整
手段と、を有することを特徴としている。
Further, the ultrasonic actuator of the present invention is
A pair of laminated electro-mechanical conversion elements are fixedly arranged on one side surface, and an ultrasonic vibrator including a rectangular parallelepiped resonator that generates standing wave vibration by applying a high frequency voltage, and the ultrasonic vibrator A shape having a protrusion for sliding disposed on the vibration antinode position on the other side surface of the resonator, a pair of pins provided at a node of vibration of the resonator of the ultrasonic vibrator, and an opening in part Is arranged so as to sandwich the resonator of the ultrasonic transducer in the opening, and the tip of the opening is engaged with the pair of pins provided in the resonator of the ultrasonic transducer. A pair of mating V-grooves are engraved, and an elastic hinge portion is formed on the side opposite to the engraved side of the V-groove, the contact point between the V-groove and the pin, and the elastic hinge portion. On a plane parallel to the moving direction of the driven member. And a frame body that holds the holder on the side where the elastic hinge portion of the holder is formed, and a sliding plate that the projection abuts. When a pressing force is applied to the driven member and the holder that move in a dynamic manner, the protrusion of the resonator of the ultrasonic transducer is applied to the protrusion through the pair of pins that engage with the V groove of the holder. It is characterized in that it has an urging means for urging a pressing force against the driven member, and an adjusting means provided between the urging means and the driven member for adjusting the pressing force.

【0028】さらに、本発明の超音波アクチュエータ
は、一対の積層型電気−機械変換素子が一方の側面に固
定配置され、高周波電圧を印加することにより定在波振
動を発生する直方体の共振器よりなる超音波振動子と、
前記超音波振動子の前記共振器の他方の側面の振動腹位
置に配置された摺動用の突起と、前記超音波振動子の前
記共振器における振動の節に設けた一対のピンと、一部
に開口部を有する形状を呈し、その開口部で前記超音波
振動子の前記共振器を挟み込むように配置され、前記開
口部の先端側には前記超音波振動子の前記共振器に設け
られた前記一対のピンに夫々係合する一対のV溝が刻設
され、前記V溝の刻設された側とは逆側に弾性ヒンジ部
が形成されており、前記V溝と前記ピンとの接触点と、
前記弾性ヒンジ部とを前記被駆動部材の移動方向と平行
な一平面上に設けたホルダと、前記ホルダの前記弾性ヒ
ンジ部の形成されている側で前記ホルダを保持する枠体
と、前記突起が当接する摺動板を備え、前記超音波振動
子の前記共振器に対して相対的に移動する被駆動部材
と、前記枠体の前記ホルダと対向した側に保持され、前
記ホルダに押圧力が付勢されると、前記ホルダのV溝に
係合する前記一対のピンを介して前記超音波振動子の前
記共振器の前記突起に前記被駆動部材に対する押圧力を
付勢せしめる幅広の板状の付勢手段と、前記付勢手段に
よる前記ホルダに対する押圧力の調整を、前記枠体の前
記付勢手段が保持される側で行える調整手段と、を有す
ることを特徴としている。
Further, in the ultrasonic actuator of the present invention, a pair of laminated electro-mechanical transducers are fixedly arranged on one side surface, and a rectangular parallelepiped resonator that generates standing wave vibration by applying a high frequency voltage is used. Ultrasonic transducer,
A protrusion for sliding that is arranged at a vibration antinode position on the other side surface of the resonator of the ultrasonic vibrator, a pair of pins provided at a node of vibration in the resonator of the ultrasonic vibrator, and a part thereof. It has a shape having an opening, and is arranged so as to sandwich the resonator of the ultrasonic transducer at the opening, and the resonator provided on the resonator of the ultrasonic transducer is provided at the tip side of the opening. A pair of V grooves that engage with the pair of pins respectively are engraved, and an elastic hinge portion is formed on the opposite side of the V groove engraved side, and a contact point between the V groove and the pin is formed. ,
A holder in which the elastic hinge portion is provided on one plane parallel to the moving direction of the driven member, a frame body that holds the holder on the side of the holder on which the elastic hinge portion is formed, and the protrusion And a driven member that moves relative to the resonator of the ultrasonic transducer and a side of the frame that faces the holder, and a pressing force is applied to the holder. A wide plate that urges a pressing force against the driven member to the protrusion of the resonator of the ultrasonic transducer via the pair of pins that engage with the V groove of the holder. It is characterized in that it has a shape-like urging means and an adjusting means for adjusting the pressing force applied to the holder by the urging means on the side of the frame body where the urging means is held.

【0029】なお、上述の付勢手段には、制振部材を設
けることができる。
A damping member can be provided on the above-mentioned urging means.

【0030】[0030]

【作用】電気−機械変換素子(もしくは積層圧電素子)
を備えた共振器は、付勢手段によって、その摺動用の突
起が被駆動部材に対して所定の押圧力で付勢される。電
気−機械変換素子に高周波電圧を印加することにより共
振器に定在波振動を発生させ、その振動によって被駆動
部材は駆動される。付勢手段には、その押圧力を調整す
るための押圧力調整手段が設けられており、この調整手
段を操作することによって、押圧力は調整される。
[Function] Electro-mechanical conversion element (or laminated piezoelectric element)
In the resonator provided with, the protrusion for sliding is biased by the biasing means against the driven member with a predetermined pressing force. A high frequency voltage is applied to the electromechanical conversion element to generate standing wave vibration in the resonator, and the driven member is driven by the vibration. The biasing means is provided with a pressing force adjusting means for adjusting the pressing force, and the pressing force is adjusted by operating this adjusting means.

【0031】また、前記被駆動部材には、共振器の摺動
用の突起が当接し、共振器が振動することによって、突
起を介して被駆動部材が駆動されるようにしても良い。
Further, a sliding projection of the resonator may be brought into contact with the driven member, and the driven member may be driven through the projection by vibrating the resonator.

【0032】[0032]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。 (第1実施例)図1ないし図4は、本発明の第1実施例
の超音波アクチュエータを示す図である。これらの図に
おいて、図1は、超音波アクチュエータを示す正面図で
あり、図2は、この超音波アクチュエータに用いられる
超音波振動子を示す正面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIGS. 1 to 4 are views showing an ultrasonic actuator according to a first embodiment of the present invention. In these figures, FIG. 1 is a front view showing an ultrasonic actuator, and FIG. 2 is a front view showing an ultrasonic transducer used in this ultrasonic actuator.

【0033】図2に示すように、超音波アクチュエータ
に適用される超音波振動子5は、積層圧電素子1,1を
一対配置した真鍮製の直方体の共振器2を備えており、
この共振器2は、共振縦振動と共振屈曲振動が同時に励
起されるような形状で構成されている。
As shown in FIG. 2, an ultrasonic oscillator 5 applied to an ultrasonic actuator is provided with a brass rectangular parallelepiped resonator 2 in which a pair of laminated piezoelectric elements 1 and 1 are arranged.
The resonator 2 has a shape such that resonant longitudinal vibration and resonant bending vibration are simultaneously excited.

【0034】上記超音波振動子5の両側面には、共振器
2における上記振動の節に、焼き入れされたステンレス
で構成された保持部であるピン3が圧入されている。ま
た、共振器2の上面、すなわち、圧電素子1が配された
面の反対側面の振動腹位置には、摺動用の突起4,4が
設けられている。図1は、このように構成される超音波
振動素子5を用いた本発明の第1実施例の超音波アクチ
ュエータ6を示した図である。
On both sides of the ultrasonic oscillator 5, pins 3 which are holding portions made of quenched stainless steel are press-fitted into the vibration nodes of the resonator 2. Further, sliding projections 4 are provided at the vibration antinode position on the upper surface of the resonator 2, that is, on the side opposite to the surface on which the piezoelectric element 1 is arranged. FIG. 1 is a diagram showing an ultrasonic actuator 6 according to a first embodiment of the present invention, which uses the ultrasonic vibrating element 5 configured as described above.

【0035】図1に示すように、超音波振動子5の下方
には、直方体の一部をくり抜いた形状を呈し、焼き入れ
が施されたホルダ7(図3参照)が、その開口部を上方
にして超音波振動子を挟み込むようにして配設されてい
る。ホルダ7の上面一側寄りの開口先端側には、一対の
V字形状の溝(以下、V溝という)8が刻設されてお
り、また、ホルダ7の他側方には、後述する弾性ヒンジ
部9が形成されている。さらに、ホルダ7の下面におけ
る、上記V溝8の直線上には、後述する突起部10が形
成されている。このように構成されたホルダ7は、枠体
11にビス60を介して固定されており、この状態で一
対のV溝8には、超音波振動子5の各ピン3が係合し、
超音波振動子5はホルダ7に保持される。
As shown in FIG. 1, below the ultrasonic transducer 5, a holder 7 (see FIG. 3), which has a shape in which a part of a rectangular parallelepiped is hollowed out and is hardened, has its opening. The ultrasonic transducer is arranged so as to be sandwiched upward. A pair of V-shaped grooves (hereinafter, referred to as V grooves) 8 are engraved on the tip end side of the opening near one side of the upper surface of the holder 7, and on the other side of the holder 7, an elastic member described later is formed. The hinge part 9 is formed. Further, on the lower surface of the holder 7, on the straight line of the V groove 8, there is formed a protrusion 10 described later. The holder 7 configured in this manner is fixed to the frame body 11 via the screws 60, and in this state, the pins 3 of the ultrasonic transducer 5 are engaged with the pair of V grooves 8.
The ultrasonic transducer 5 is held by the holder 7.

【0036】ホルダ7の超音波振動子5を有する部分と
反対側には、板状の付勢手段である板バネ12が位置し
ており、この板バネ12の基端部は、ネジ13を介して
円筒部材14に固定されている。この円筒部材14は枠
体11に摺動可能に嵌合されるようになっており、前記
ネジ13とは反対側から枠体11を介して螺入されるネ
ジ15によって、摺動するように構成されている。この
円筒部材14を摺動させるためのネジ15は板バネ12
と後述する被駆動体16との間に位置している。また、
基端部が固定された板バネ12の先端側はホルダ7の突
起部10と当接している。このため、板バネ12と被駆
動体16との間に位置したネジ15を回転させることに
よってホルダ7の突起部10に作用する付勢力を調整す
ることができる。この場合、板バネ12の幅を、より広
くして突起部10の幅と略一致させれば、板バネ12の
ホルダ7に対する幅方向における押圧力が均等になり、
より好ましくなる。
A plate spring 12, which is a plate-like urging means, is positioned on the side of the holder 7 opposite to the portion having the ultrasonic transducer 5, and the base end of the plate spring 12 has a screw 13 attached thereto. It is fixed to the cylindrical member 14 through. The cylindrical member 14 is slidably fitted in the frame body 11, and is slidable by a screw 15 screwed through the frame body 11 from the side opposite to the screw 13. It is configured. The screw 15 for sliding the cylindrical member 14 is a leaf spring 12.
And a driven body 16 described later. Also,
The tip end side of the leaf spring 12 whose base end is fixed is in contact with the protrusion 10 of the holder 7. Therefore, by rotating the screw 15 located between the leaf spring 12 and the driven body 16, the biasing force acting on the protrusion 10 of the holder 7 can be adjusted. In this case, if the width of the leaf spring 12 is made wider to substantially match the width of the protrusion 10, the pressing force of the leaf spring 12 on the holder 7 in the width direction becomes uniform,
It becomes more preferable.

【0037】枠体11に対向して、被駆動体16が摺動
自在に接続される。すなわち、被駆動体16には、枠体
11と対向する面に摺動板17が面設された板材18が
接着固定またはネジ止めによって固定されており、摺動
板17は超音波振動子5の摺動突起4と当接している。
この被駆動体16には、被駆動体16を枠体11に対し
て摺動させたとき、円筒部材14を摺動させるネジ15
の頭部と対面する位置に、孔19が形成されている。
A driven body 16 is slidably connected to the frame body 11 so as to face the frame body 11. That is, a plate member 18 having a sliding plate 17 provided on the surface facing the frame body 11 is fixed to the driven body 16 by adhesive fixing or screwing. Is in contact with the sliding protrusion 4.
The driven body 16 has a screw 15 for sliding the cylindrical member 14 when the driven body 16 is slid with respect to the frame body 11.
A hole 19 is formed at a position facing the head of the.

【0038】上記ホルダ7の弾性ヒンジ部9は、図3に
示すように、幅方向に延出するように形成されているた
め、幅方向Aの回動は規制されるものの、上下方向B、
すなわち図1に示すように超音波アクチュエータ6を構
成した場合、板バネ12の付勢方向に回動可能となって
いる。弾性ヒンジ部9の位置は、超音波アクチュエータ
6の推力がV溝8に係合するピン3を通じてホルダ7に
与える供与力20と一直線上20′になるように設けて
ある(図4参照)。この図4において、矢印21は、板
バネ12がホルダ7を、図中上方に向けて押圧する力を
示し、矢印22は、この押圧力21による超音波振動子
5が押される力の反力を示す。また、矢印23は、上記
供与力20の反力を示す。このように、超音波アクチュ
エータの推力の作用点に弾性ヒンジ部9が位置している
ので、推力と反力による回転モーメントの発生を防止す
ることができる。
Since the elastic hinge portion 9 of the holder 7 is formed so as to extend in the width direction as shown in FIG. 3, the rotation in the width direction A is restricted, but the vertical direction B,
That is, when the ultrasonic actuator 6 is configured as shown in FIG. 1, it can be rotated in the biasing direction of the leaf spring 12. The position of the elastic hinge portion 9 is provided so that the thrust force of the ultrasonic actuator 6 is in line 20 'with the providing force 20 applied to the holder 7 through the pin 3 engaging with the V groove 8 (see FIG. 4). In FIG. 4, an arrow 21 indicates a force by which the leaf spring 12 presses the holder 7 upward in the drawing, and an arrow 22 indicates a reaction force of the force by which the ultrasonic transducer 5 is pressed by the pressing force 21. Indicates. The arrow 23 indicates the reaction force of the donating force 20. In this way, since the elastic hinge portion 9 is located at the point of action of the thrust of the ultrasonic actuator, it is possible to prevent the generation of the rotation moment due to the thrust and the reaction force.

【0039】次に、このように構成された超音波アクチ
ュエータの作用について説明する。被駆動体16の孔1
9が、円筒部材14を摺動させるネジ15の頭部と対面
する位置となるように被駆動体16を摺動させる。孔1
9がネジ15の頭部と一致したときに、ドライバーを挿
入し、ネジ15を回転させることによって円筒部材14
をネジ15の回転軸方向に摺動移動させる。板バネ12
は、円筒部材14の移動に伴い基端側が軸方向に移動
し、これにより撓みが生じ弾発力が発生する。この弾発
力によって、板バネ12が当接しているホルダ7の突起
部10に押圧力が付与される。板バネ12によってホル
ダ7に押圧力が付与されると、ピン3を介して超音波振
動子5に押圧力を付勢することになり、超音波振動子5
の摺動用の突起4が摺動板17に均等な押圧力で密接す
る。この場合、ネジ15を回転させることによってバネ
12の基端部を軸方向に微小に移動させ、所定の推力が
得られるように押圧力は調整される。
Next, the operation of the ultrasonic actuator thus constructed will be described. Hole 1 in driven body 16
The driven body 16 is slid so that the position 9 faces the head of the screw 15 that slides the cylindrical member 14. Hole 1
When 9 is aligned with the head of the screw 15, a screwdriver is inserted and the screw 15 is rotated to rotate the cylindrical member 14
Is slidably moved in the direction of the rotation axis of the screw 15. Leaf spring 12
With the movement of the cylindrical member 14, the base end side is moved in the axial direction, so that bending occurs and elastic force is generated. By this elastic force, a pressing force is applied to the protrusion 10 of the holder 7 with which the leaf spring 12 is in contact. When a pressing force is applied to the holder 7 by the leaf spring 12, the pressing force is applied to the ultrasonic vibrator 5 via the pin 3, and the ultrasonic vibrator 5
The sliding projection 4 comes into close contact with the sliding plate 17 with a uniform pressing force. In this case, by rotating the screw 15, the base end portion of the spring 12 is slightly moved in the axial direction, and the pressing force is adjusted so that a predetermined thrust is obtained.

【0040】超音波振動子5の一対の積層圧電素子1,
1に互いに位相が90度ずれた、超音波振動子5の共振
周波数と一致した駆動電圧を印加すると、摺動突起4,
4により摺動板17は摩擦駆動され、この結果、被駆動
体16は図中C方向に駆動される。
A pair of laminated piezoelectric elements 1 of the ultrasonic transducer 5
When a drive voltage which is 90 degrees out of phase with each other and which matches the resonance frequency of the ultrasonic transducer 5 is applied to 1, the sliding protrusions 4,
4, the sliding plate 17 is frictionally driven, and as a result, the driven body 16 is driven in the C direction in the figure.

【0041】この実施例によれば、超音波振動子5の摺
動突起4,4の被駆動体16に対する押圧力は、1枚の
板バネ12によって与えることができ、その板バネ12
の押圧力を調整する手段は、被駆動体16と板バネ12
との間に設けられている。従って、押圧力を調整するた
めの機構は簡易化され、特に、その調整は、1本のネジ
を回転するだけで行えるので調整作業が極めて容易にな
る。また、調整機構が簡単な構成であるため、部品点数
が少なくなり、コスト的に安価な超音波アクチュエータ
を提供することが可能になる。さらに、調整機構は、被
駆動体16と板バネ12との間に設けられており、被駆
動体16及び超音波振動子5に同時に隣接する位置に配
されているため、超音波アクチュエータ全体の寸法を小
型化することが可能になる。
According to this embodiment, the pressing force of the sliding projections 4 and 4 of the ultrasonic transducer 5 on the driven body 16 can be given by the leaf spring 12 of one sheet.
The means for adjusting the pressing force of the
It is provided between and. Therefore, the mechanism for adjusting the pressing force is simplified, and in particular, since the adjustment can be performed only by rotating one screw, the adjustment work becomes extremely easy. Further, since the adjusting mechanism has a simple structure, the number of parts is reduced, and it is possible to provide an inexpensive ultrasonic actuator. Further, the adjusting mechanism is provided between the driven body 16 and the leaf spring 12 and is arranged at a position adjacent to the driven body 16 and the ultrasonic transducer 5 at the same time. The size can be reduced.

【0042】超音波振動子5の被駆動部材16への押圧
は、図3,図4に示すホルダ7を介して行うことが好ま
しい。すなわち、これらの図に示すようなホルダ7を用
いることにより、以下の効果が得られる。V溝8で超音
波振動子5のピンを付勢しているため、超音波振動子と
ホルダとの間にガタが生じない。ホルダ7と弾性ヒンジ
部9が一体に加工されているため、枠体11とホルダ7
との間にガタがない。板バネ12が当接しているホルダ
の突起部10とホルダのV溝と係合する超音波振動子の
ピン3が一直線上にあるように配置したことにより、ホ
ルダにかかる板バネ12の押圧力とホルダが超音波振動
子のピン3を押す押圧力の反力とが一直線上に存在し、
ホルダ7に回転モーメントが発生することはない。ホル
ダのV溝8と超音波振動子のピン3との接触点と、ホル
ダの弾性ヒンジ部9と、を被駆動部材16の移動方向と
平行な直線上に設けたことにより、弾性ヒンジ部9には
回転モーメントが生じない。これによって、ヒンジ部9
において変形が起こらず、微小変位時に変形によるロス
トモーションが起こらない。
The ultrasonic vibrator 5 is preferably pressed against the driven member 16 via the holder 7 shown in FIGS. That is, the following effects can be obtained by using the holder 7 as shown in these figures. Since the pin of the ultrasonic oscillator 5 is biased by the V groove 8, there is no play between the ultrasonic oscillator and the holder. Since the holder 7 and the elastic hinge portion 9 are integrally processed, the frame 11 and the holder 7
There is no play between Since the protrusion 10 of the holder with which the leaf spring 12 is in contact and the pin 3 of the ultrasonic transducer that engages with the V groove of the holder are arranged in a straight line, the pressing force of the leaf spring 12 applied to the holder And the reaction force of the pressing force with which the holder pushes the pin 3 of the ultrasonic transducer are in a straight line,
No rotational moment is generated in the holder 7. By providing the contact point between the V groove 8 of the holder and the pin 3 of the ultrasonic transducer and the elastic hinge portion 9 of the holder on a straight line parallel to the moving direction of the driven member 16, the elastic hinge portion 9 is provided. No rotational moment is generated in. As a result, the hinge portion 9
The deformation does not occur, and the lost motion due to the deformation does not occur at the time of minute displacement.

【0043】さらに、被駆動体16において、超音波ア
クチュエータの駆動方向を定めるリニアガイドと超音波
振動子5と密接する摺動板17とを、被駆動体16の同
一面側に設けたことによって、被駆動体16の反対面と
両側面を完全に露出することができる。これによって、
本超音波アクチュエータをアクチュエータとして使用す
る場合に、必要部品を取り付けるための面が多くなり、
使い勝手の良いアクチュエータとなる。
Further, in the driven body 16, the linear guide that determines the driving direction of the ultrasonic actuator and the sliding plate 17 that is in close contact with the ultrasonic vibrator 5 are provided on the same surface side of the driven body 16. The opposite surface and both side surfaces of the driven body 16 can be completely exposed. by this,
When using this ultrasonic actuator as an actuator, there are more surfaces for mounting the necessary parts,
The actuator will be easy to use.

【0044】(第2実施例)図5は、本発明の第2実施
例の超音波アクチュエータを示す図である。以下、第2
実施例について説明する。なお、前記第1実施例と同一
の構成要素に付いては、同一の参照符号を付し、その説
明は省略する。
(Second Embodiment) FIG. 5 is a diagram showing an ultrasonic actuator according to a second embodiment of the present invention. Below, the second
Examples will be described. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0045】この実施例の超音波アクチュエータは、板
状の付勢手段として、第1実施例で述べた板バネ12の
代わりに、剛性を有する同じ大きさの板材24を使用し
ている。剛性を有する板材24は、その基端部がネジ2
5によって枠体11に対して摺動可能に嵌合された円筒
部材26に固定されている。板材24の先端は、前記第
1実施例と同様に、超音波振動子5を保持するホルダ7
の突起部10と当接している。円筒部材26の板材24
と反対側の端面には、例えば、コイルによって構成され
る弾性部材27の一端が固定されている。弾性部材27
の他端部には、ネジ孔を螺刻した筒体28が固着されて
おり、筒体28はネジ29によって枠体11に摺動可能
に保持されている。すなわち、ネジ29を回転させるこ
とによって、円筒部材26は、筒体28及び弾性部材2
7を介して回転軸方向に移動可能となっている。
The ultrasonic actuator of this embodiment uses a plate member 24 of the same size having rigidity as the plate-like urging means, instead of the plate spring 12 described in the first embodiment. The plate member 24 having rigidity has a screw 2 at the base end thereof.
It is fixed to the cylindrical member 26 slidably fitted to the frame body 11 by 5. The tip of the plate member 24 has a holder 7 for holding the ultrasonic transducer 5 as in the first embodiment.
Is in contact with the protrusion 10. Plate material 24 of cylindrical member 26
One end of an elastic member 27 composed of, for example, a coil is fixed to the end surface on the opposite side to the end surface. Elastic member 27
A cylindrical body 28 having a threaded hole is fixed to the other end of the cylindrical body 28, and the cylindrical body 28 is slidably held on the frame body 11 by a screw 29. That is, by rotating the screw 29, the cylindrical member 26 is moved to the cylindrical body 28 and the elastic member 2.
It is possible to move in the rotation axis direction via 7.

【0046】次に、このように構成された超音波アクチ
ュエータの作用について説明する。被駆動体16の孔1
9が、ネジ29の頭部と対面する位置に被駆動体16を
摺動させて、孔19にドライバーを挿入しネジ29を回
転させることによって筒体28をネジ29の回転軸方向
に移動させる。筒体28を移動させると、これに取り付
けられた弾性部材27は伸縮し、円筒部材26に固定さ
れた板材24は、ネジ29の回転軸方向に移動しようと
する。板材24の先端側は、ホルダ7の突起部10に当
接しているため、ネジ29の回転軸方向に移動すること
はなく、弾性部材27の伸縮による弾性力がホルダ7の
突起部に付勢され、この弾性力が押圧力として超音波振
動子5に付勢される。
Next, the operation of the ultrasonic actuator thus constructed will be described. Hole 1 in driven body 16
9 slides the driven body 16 at a position facing the head of the screw 29, inserts a driver into the hole 19 and rotates the screw 29 to move the tubular body 28 in the direction of the rotation axis of the screw 29. . When the cylinder 28 is moved, the elastic member 27 attached thereto expands and contracts, and the plate member 24 fixed to the cylindrical member 26 tries to move in the rotation axis direction of the screw 29. Since the tip end side of the plate member 24 is in contact with the protruding portion 10 of the holder 7, it does not move in the rotation axis direction of the screw 29, and the elastic force due to the expansion and contraction of the elastic member 27 urges the protruding portion of the holder 7. Then, this elastic force is applied to the ultrasonic transducer 5 as a pressing force.

【0047】このような構成によれば、前記第1の実施
例と同様な効果を得ることができ、さらに、板材24に
よって付勢される押圧力は、ピン3とホルダ7の突起部
10を通る直線状に付勢することができるため、片持梁
の板バネを使用したときよりもホルダ7への回転モーメ
ントが発生しにくくなるという効果が得られる。
With this structure, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the pressing force urged by the plate member 24 causes the pin 3 and the protrusion 10 of the holder 7 to be pressed. Since it can be biased in a straight line passing therethrough, it is possible to obtain an effect that a rotational moment to the holder 7 is less likely to occur than when a plate spring of a cantilever is used.

【0048】(第3実施例)図6は、本発明の第3実施
例の超音波アクチュエータを示す図である。以下、第3
実施例について説明する。なお、前記第1実施例および
第2実施例と同一の構成要素に付いては、同一の参照符
号を付し、その説明は省略する。
(Third Embodiment) FIG. 6 is a diagram showing an ultrasonic actuator according to a third embodiment of the present invention. Below, the third
Examples will be described. The same components as those in the first and second embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0049】この実施例の超音波アクチュエータは、板
状の付勢手段として前記第2実施例と同様、剛性を有す
る板材24′を使用している。板材24′の基端部は、
例えば引っ張りコイルバネによって構成される弾性部材
31の一端に引っ掛けられており、この弾性部材31の
他端は、枠体11に摺動可能に嵌合された円筒部材32
に引っ掛けられている。円筒部材32には、ネジ孔が螺
刻されており、円筒部材32はネジ29によって枠体1
1に摺動可能に保持されている。すなわち、ネジ29を
回転させることによって、円筒部材32は回転軸方向に
移動可能となっている。
The ultrasonic actuator of this embodiment uses a rigid plate member 24 'as the plate-like urging means, as in the second embodiment. The base end of the plate 24 'is
For example, it is hooked on one end of an elastic member 31 formed of a tension coil spring, and the other end of this elastic member 31 is a cylindrical member 32 slidably fitted to the frame body 11.
Is caught in. A screw hole is threaded in the cylindrical member 32, and the cylindrical member 32 is screwed into the frame 1
1 is slidably held. That is, by rotating the screw 29, the cylindrical member 32 can move in the rotation axis direction.

【0050】また、超音波振動子5を保持するホルダ
7′には、弾性ヒンジ部9を境とした固定側の下面に突
出部30が形成されている。この突出部30には、前述
したように基端部が保持された板材24′の先端部が係
止されており、このように基端部と先端部が支持された
状態で、板材24′の中央部分はホルダ7′の突起部1
0に当接した状態にある。
Further, the holder 7'for holding the ultrasonic transducer 5 is formed with a projecting portion 30 on the lower surface on the fixed side with the elastic hinge portion 9 as a boundary. The tip end of the plate member 24 'whose base end is held as described above is locked to the projecting portion 30, and the plate member 24' with the base end and the tip end supported in this manner. The central part of is the protrusion 1 of the holder 7 '.
It is in contact with 0.

【0051】次に、このように構成された超音波アクチ
ュエータの作用について説明する。被駆動体16の孔1
9が、ネジ29の頭部と対面する位置に被駆動体16を
摺動させて、孔19にドライバーを挿入しネジ29を回
転させることによって円筒部材32をネジ29の回転軸
方向に移動させる。円筒部材32を移動させると、これ
に取り付けられた弾性部材31は伸縮し、この弾性部材
31に固定された板材24′は、ネジ29の回転軸方向
に移動しようとする。板材24の中央部分は、ホルダ
7′の突起部10に当接しているため、ネジ29の回転
軸方向に移動することはなく、弾性部材27の伸縮によ
る弾性力がホルダ7′の突起部10に付勢され、この弾
性力が押圧力として超音波振動子5に付勢される。
Next, the operation of the ultrasonic actuator thus constructed will be described. Hole 1 in driven body 16
9 slides the driven body 16 at a position facing the head of the screw 29, inserts a driver into the hole 19 and rotates the screw 29, thereby moving the cylindrical member 32 in the rotation axis direction of the screw 29. . When the cylindrical member 32 is moved, the elastic member 31 attached thereto expands and contracts, and the plate member 24 ′ fixed to this elastic member 31 tries to move in the rotation axis direction of the screw 29. Since the central portion of the plate member 24 is in contact with the protruding portion 10 of the holder 7 ', it does not move in the rotation axis direction of the screw 29, and the elastic force due to the expansion and contraction of the elastic member 27 causes the protruding portion 10 of the holder 7'. The elastic force is applied to the ultrasonic transducer 5 as a pressing force.

【0052】このような構成によれば、前記第1及び第
2の実施例と同様な効果を得ることができ、さらに、板
材27′を両端支持にした構成により、超音波振動子5
をガタを生じさせずに、より堅固に支持でき、超音波ア
クチュエータの位置出し精度及び駆動効率をより向上さ
せることができる。
With this structure, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained, and further, the ultrasonic vibrator 5 has the structure in which the plate member 27 'is supported at both ends.
Can be supported more firmly without backlash, and the positioning accuracy and drive efficiency of the ultrasonic actuator can be further improved.

【0053】(第4実施例)図7は、本発明の第4実施
例の超音波アクチュエータを示す図である。以下、第3
実施例について説明する。なお、前記第1実施例乃至第
3実施例と同一の構成要素に付いては、同一の参照符号
を付し、その説明は省略する。この図において(a)
は、超音波アクチュエータを示す正面図であり、(b)
は、図(a)におけるb−bに沿った断面図であり、枠
体に対して被駆動体を摺動させるガイド及び被駆動体の
変位量を測定する測定手段等を備えた超音波アクチュエ
ータの全体的構成の一例を示す断面図である。
(Fourth Embodiment) FIG. 7 is a diagram showing an ultrasonic actuator according to a fourth embodiment of the present invention. Below, the third
Examples will be described. The same components as those of the first to third embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In this figure (a)
FIG. 3B is a front view showing the ultrasonic actuator, and FIG.
FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line bb in FIG. 7A, which is an ultrasonic actuator including a guide for sliding the driven body with respect to the frame body, a measuring unit for measuring the displacement of the driven body, and the like. It is sectional drawing which shows an example of the whole structure of this.

【0054】この実施例における超音波振動子5は、図
8に示すような形状のホルダ33に保持される。ホルダ
33は、直方体の一部をくり抜いて開口部を形成し、そ
の開口部に超音波振動子5を挟み込めるように構成され
る。ホルダ33の上面一側寄りの開口先端側には、階段
状の段部33aが形成され、その段部には、図3に示す
ホルダ7同様、一対のV溝8が刻設されている。また、
ホルダ33の他側方には弾性ヒンジ部9が形成されてお
り、ホルダ33の下面における、V溝8の直線上には、
V溝34が刻設されている。このように構成されたホル
ダ33は、枠体11にビス60を介して固定されてお
り、この状態で一対のV溝8には、超音波振動子5の各
ピン3が係合し、超音波振動子5はホルダ33に保持さ
れる。そしてホルダ33の端部には、超音波振動子5の
各ピン3を覆うようにして、それぞれ略L字状に構成さ
れたL状部材35が取着されている。
The ultrasonic transducer 5 in this embodiment is held by a holder 33 having a shape as shown in FIG. The holder 33 is configured such that a part of a rectangular parallelepiped is hollowed out to form an opening, and the ultrasonic transducer 5 is sandwiched in the opening. A stair-like step portion 33a is formed on the tip end side of the opening close to one side of the upper surface of the holder 33, and a pair of V grooves 8 are formed in the step portion similarly to the holder 7 shown in FIG. Also,
An elastic hinge portion 9 is formed on the other side of the holder 33, and on the lower surface of the holder 33, on the straight line of the V groove 8,
A V groove 34 is engraved. The holder 33 configured as described above is fixed to the frame body 11 via the screw 60, and in this state, the pins 3 of the ultrasonic transducer 5 are engaged with the pair of V grooves 8 and The sound wave oscillator 5 is held by the holder 33. An L-shaped member 35 having a substantially L-shape is attached to the end of the holder 33 so as to cover the pins 3 of the ultrasonic transducer 5.

【0055】この実施例の超音波アクチュエータは、板
状の付勢手段として、両端支持梁状に構成された板バネ
39を使用している。すなわち、板バネ39の基端部
は、枠体11に摺動可能に嵌合された円筒部材40の端
面に固定されており、他端部は枠体11に固定されたホ
ルダ33の下面にネジ43によって固定されている。ま
た、板バネ39の中央部分は、ホルダ33に形成された
V溝34に嵌合されたピン42と係合している。
The ultrasonic actuator of this embodiment uses a plate spring 39 formed in the shape of both ends supporting beams as a plate-like urging means. That is, the base end portion of the leaf spring 39 is fixed to the end surface of the cylindrical member 40 slidably fitted to the frame body 11, and the other end portion is to the lower surface of the holder 33 fixed to the frame body 11. It is fixed by screws 43. Further, the central portion of the leaf spring 39 is engaged with the pin 42 fitted in the V groove 34 formed in the holder 33.

【0056】円筒部材40は、被駆動部材16と板状の
付勢手段である板バネ39との間に位置しており、この
円筒部材40の外周面には、枠体11に対する摺動方向
と直交する方向にV溝41が刻設されている。また、枠
体11には、その側面において、摺動可能に嵌合された
円筒部材40の摺動方向と直交する方向から、摺動方向
に沿ってネジ孔44,45が螺刻されている。ネジ孔4
4は、円筒部材40の外周面に刻設されたV溝41と対
応する位置に形成されており、このネジ孔44には、V
溝41の斜面に当接する円錐状の先端形状を有するネジ
46が螺入される。また、ネジ孔45には、円筒部材4
0の外周面に当接する平らな先端形状を有するネジ47
が螺入される。
The cylindrical member 40 is located between the driven member 16 and the plate spring 39 which is a plate-like urging means, and the outer peripheral surface of the cylindrical member 40 has a sliding direction with respect to the frame 11. A V-shaped groove 41 is formed in a direction orthogonal to the direction. Further, on the side surface of the frame body 11, screw holes 44 and 45 are threaded along the sliding direction from a direction orthogonal to the sliding direction of the slidably fitted cylindrical member 40. . Screw hole 4
4 is formed at a position corresponding to the V groove 41 formed on the outer peripheral surface of the cylindrical member 40, and the screw hole 44 has a V
A screw 46 having a conical tip shape that abuts the slope of the groove 41 is screwed. Further, the cylindrical member 4 is provided in the screw hole 45.
Screw 47 having a flat tip shape that abuts the outer peripheral surface of 0.
Is screwed in.

【0057】枠体11の全体的な構成は、図(b)に示
すように、略矩形の板状部材からなっており、超音波振
動子5を保持しているホルダ33を収容する空間36が
形成されていると共に、この空間36を挟むように上部
左右に一対のリニアガイド(例えばクロスローラガイ
ド)37を備えている。このリニアガイド37には、被
駆動体16が摺動自在に接続されている。この場合、一
対のリニアガイド37の位置は、超音波振動子5に対し
て重力方向上側に位置させることが好ましく、特に、摺
動用の突起4,4と被駆動部材16の摺動板17との接
触によって発生する磨耗粉の影響を受けないように、そ
の接触位置よりも上側に配置させることが好ましい。本
実施例では、図に示すように、被駆動部材16に枠体1
1と対向する面に溝38を形成し、この溝38内に摺動
板17を面設した板材18を接着固定またはネジ止めに
よって固定するように構成し、共振器2の移動範囲に対
応する重力直下領域から離れた両サイドにリニアガイド
37を設け、飛散する磨耗粉によって与える影響を押さ
えるように考慮されている。
The overall structure of the frame 11 is, as shown in FIG. 6B, made of a substantially rectangular plate-like member, and is a space 36 for accommodating the holder 33 holding the ultrasonic transducer 5. And a pair of linear guides (for example, cross roller guides) 37 are provided on the left and right of the upper part so as to sandwich the space 36. The driven body 16 is slidably connected to the linear guide 37. In this case, it is preferable that the pair of linear guides 37 be positioned on the upper side in the gravity direction with respect to the ultrasonic transducer 5, and in particular, the protrusions 4 and 4 for sliding and the sliding plate 17 of the driven member 16. It is preferable to dispose above the contact position so as not to be affected by the abrasion powder generated by the contact. In the present embodiment, as shown in the drawing, the driven member 16 is attached to the frame body 1.
1, a groove 38 is formed on the surface facing 1 and a plate member 18 having a slide plate 17 provided in the groove 38 is fixed by adhesive fixing or screwing, which corresponds to the moving range of the resonator 2. It is considered that the linear guides 37 are provided on both sides away from the region directly below the gravity to suppress the influence of the scattered abrasion powder.

【0058】被駆動体16の一側方には、被駆動体の変
位を測定するための変位量測定手段48を有する筐体5
0が設けられている。この変位量測定手段48は、被駆
動体16に固定され、その表面に一定間隔で明暗のパタ
ーンが付されたガラス基板49と、このガラス基板49
に対して光を射出する光源52と、光源52から射出さ
れた光をコリメートするコリメータレンズ51とを備え
ている。また、筐体50には、ガラス基板49を挟んで
光源52と反対側に、検出スリット53が設けられてお
り、被駆動体16の駆動と共に移動するガラス基板49
と常時一定間隔を維持した状態で並設されている。ま
た、この検出スリット53の上方には、光電素子54が
配されており、検出スリット53を透過した光源52か
らの光を検出するようになっている。枠体11には、こ
のように構成された変位量測定手段48全体を覆うよう
に、カバー55が設けられている。
The casing 5 having a displacement amount measuring means 48 for measuring the displacement of the driven body 16 on one side of the driven body 16.
0 is provided. The displacement amount measuring means 48 is fixed to the driven body 16 and has a glass substrate 49 having a bright and dark pattern on its surface at regular intervals, and the glass substrate 49.
And a collimator lens 51 that collimates the light emitted from the light source 52. Further, the housing 50 is provided with a detection slit 53 on the side opposite to the light source 52 with the glass substrate 49 interposed therebetween, and the glass substrate 49 that moves with the driving of the driven body 16.
And they are installed side by side in a state where a constant interval is always maintained. Further, a photoelectric element 54 is arranged above the detection slit 53 so as to detect the light from the light source 52 that has passed through the detection slit 53. A cover 55 is provided on the frame body 11 so as to cover the entire displacement amount measuring means 48 thus configured.

【0059】次に、このように構成された超音波アクチ
ュエータの作用について説明する。板バネ39は、非使
用時は平らな平板であり、使用時においては、円筒部材
40のV溝41の斜面がネジ46の円錐状の先端部に当
接するまで円筒部材40を枠体11に嵌挿することによ
って、板バネ39に予圧を付加する。そして、この予圧
が付加された状態で、ネジ46を回転させて円錐状先端
部を円筒部材40の方向に前進させることでV溝41の
斜面を押圧する。この斜面に働く押圧力によって、円筒
部材40の摺動方向には分力が生じ、これによって板バ
ネ39をさらに撓ませる方向、すなわち、より大きな押
圧力を付勢するように円筒部材40は摺動移動される。
また、ネジ46を反対側に回転させると、その円錐状先
端部はV溝41の斜面から離れ、既に付加されている板
バネ39の予圧が弱くなる方向に円筒部材40は摺動
し、斜面に当接した状態で止まる。このようにネジ46
を回転させることによって、所定の推力が得られるよう
に押圧力を微調整する。この押圧力の調整が完了した後
は、ネジ47をネジ孔45に螺入し、ネジ47の平らな
先端を円筒部材40に当接するように締着し、円筒部材
40の位置を係止させる。
Next, the operation of the ultrasonic actuator thus constructed will be described. The leaf spring 39 is a flat plate when not in use, and when in use, the cylindrical member 40 is fixed to the frame body 11 until the sloped surface of the V groove 41 of the cylindrical member 40 contacts the conical tip end of the screw 46. By inserting and inserting, a preload is applied to the leaf spring 39. Then, with the preload applied, the screw 46 is rotated to advance the conical tip end toward the cylindrical member 40, thereby pressing the slope of the V groove 41. Due to the pressing force acting on this slope, a component force is generated in the sliding direction of the cylindrical member 40, whereby the plate spring 39 is further bent, that is, the cylindrical member 40 slides so as to apply a larger pressing force. Be moved.
Further, when the screw 46 is rotated in the opposite direction, the conical tip end thereof separates from the slope of the V groove 41, and the cylindrical member 40 slides in the direction in which the preload of the leaf spring 39 that has already been added weakens. It stops when it comes into contact with. Screw 46
By rotating, the pressing force is finely adjusted so that a predetermined thrust is obtained. After the adjustment of the pressing force is completed, the screw 47 is screwed into the screw hole 45, and the flat end of the screw 47 is tightened so as to abut against the cylindrical member 40 to lock the position of the cylindrical member 40. .

【0060】そして、超音波振動子5の一対の積層圧電
素子に互いに位相が90度ずれた、超音波振動子5の共
振周波数と一致した駆動電圧を印加すると、これに設け
られた摺動突起4によって摺動板17は摩擦駆動され、
被駆動体16は矢印方向に駆動される。なお、この被駆
動体16の駆動量は、変位量測定手段48によって検出
することが可能である。すなわち、被駆動体16の駆動
と共にガラス基板49は、これと共に同方向に移動す
る。光源52から射出された光は、コリメータレンズ5
1を通過することによって平行光束となり、ガラス基板
49を照射する。そして、この光は、ガラス基板49の
表面に一定間隔で付けられた明暗のパターンと検出スリ
ット53を通過し、検出光として光電素子54に入射す
る。光電素子54は、受光した検出光を電気信号に変換
し、この電気信号を読み取ることにより、ガラス基板4
9の変位量が測定される。このように、ガラス基板49
の変位量を測定することによって、同時に移動している
被駆動体16の変位量を測定することが可能になる。
Then, when a drive voltage having a phase difference of 90 degrees from each other and a resonance frequency of the ultrasonic transducer 5 is applied to the pair of laminated piezoelectric elements of the ultrasonic transducer 5, the sliding protrusions provided on this are applied. The sliding plate 17 is frictionally driven by 4,
The driven body 16 is driven in the arrow direction. The drive amount of the driven body 16 can be detected by the displacement amount measuring means 48. That is, the glass substrate 49 moves in the same direction as the driven body 16 is driven. The light emitted from the light source 52 is collimated by the collimator lens 5
By passing 1, the light beam becomes a parallel light beam, and the glass substrate 49 is irradiated with the light beam. Then, this light passes through the bright and dark pattern formed on the surface of the glass substrate 49 at regular intervals and the detection slit 53, and enters the photoelectric element 54 as detection light. The photoelectric element 54 converts the received detection light into an electric signal and reads the electric signal to obtain the glass substrate 4
A displacement of 9 is measured. In this way, the glass substrate 49
By measuring the displacement amount of, it becomes possible to measure the displacement amount of the driven body 16 moving at the same time.

【0061】このように、この実施例によれば、上記第
1実施例で得られた効果に加え、以下のような効果が得
られる。
As described above, according to this embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects obtained in the first embodiment.

【0062】板バネ39の押圧力を調整するためのネジ
46が被駆動体16の摺動方向と同じ方向に沿って設け
られているため、被駆動体16を動作させながら押圧力
を調整することが可能になる。すなわち、被駆動体16
の駆動時の推進力を測定しながら押圧力を調整すること
が可能になり、容易に被駆動体16の最大推進力を発生
させることができる。また、ネジ46が被駆動体16の
摺動方向と同じ方向に沿って設けられているため、摺動
板17を長くすることが可能になり、これにより移動ス
トロークを長くすることが可能になる。さらに、両端支
持梁状の板バネ39を用いたことにより、超音波振動子
5をガタ無くより堅固に支持することができ、超音波ア
クチュエータの位置出し精度を向上させることが可能に
なる。
Since the screw 46 for adjusting the pressing force of the leaf spring 39 is provided along the same direction as the sliding direction of the driven body 16, the pressing force is adjusted while operating the driven body 16. It will be possible. That is, the driven body 16
It is possible to adjust the pressing force while measuring the propulsive force at the time of driving, and it is possible to easily generate the maximum propulsive force of the driven body 16. Further, since the screw 46 is provided along the same direction as the sliding direction of the driven body 16, the sliding plate 17 can be lengthened, and thus the moving stroke can be lengthened. . Further, by using the leaf springs 39 in the shape of both ends supporting beams, the ultrasonic transducer 5 can be supported more firmly without backlash, and the positioning accuracy of the ultrasonic actuator can be improved.

【0063】また、超音波振動子5の摺動用の突起4,
4と被駆動部材16の摺動板17との接触によって磨耗
粉が飛散する。図に示すように、超音波アクチュエータ
の移動方向を定めるリニアガイド37は、磨耗粉が発生
する摺動板17と摺動突起4の直下に位置しておらず、
両者の接触位置を挟むように両サイドに配されているの
で、磨耗粉がリニアガイド37に入り込むようなことは
ない。また、L状部材35によってピン33を覆ってい
るため、ピン3とホルダ33のV溝8との間への磨耗粉
の侵入を防ぐことができる。このため、位置出し精度を
向上させた超音波アクチュエータを得ることができる。
Further, the projections 4 for sliding the ultrasonic vibrator 5 are provided.
4 and the sliding plate 17 of the driven member 16 come into contact with each other, and the abrasion powder scatters. As shown in the figure, the linear guide 37 that determines the moving direction of the ultrasonic actuator is not located immediately below the sliding plate 17 and the sliding protrusions 4 where abrasion powder is generated,
Since they are arranged on both sides so as to sandwich the contact position between them, the abrasion powder does not enter the linear guide 37. Further, since the pin 33 is covered with the L-shaped member 35, it is possible to prevent the abrasion powder from entering between the pin 3 and the V groove 8 of the holder 33. Therefore, it is possible to obtain an ultrasonic actuator with improved positioning accuracy.

【0064】また、ホルダ33にV溝34を刻設し、こ
のV溝34にピン42を配して板バネ39の付勢力が与
えられるように構成されているので、板バネ39によっ
て付勢される押圧力はピン3とピン42を通る直線上に
付勢することが可能となり、共振器2の駆動力を正確に
被駆動部材18に伝達することができる。
Further, the holder 33 is provided with the V groove 34, and the pin 42 is arranged in the V groove 34 so that the biasing force of the leaf spring 39 is applied. The applied pressing force can be urged on a straight line passing through the pins 3 and 42, and the driving force of the resonator 2 can be accurately transmitted to the driven member 18.

【0065】(第5実施例)図9は、本発明の第5実施
例の超音波アクチュエータを示す図であり、特に被駆動
体16を摺動させるように設けられたリニアガイドの配
置箇所に特徴を有する超音波アクチュエータの構成を示
す図である。この実施例では、前述した実施例と異なる
部分のみについて説明する。
(Fifth Embodiment) FIG. 9 is a view showing an ultrasonic actuator according to a fifth embodiment of the present invention, and particularly at an arrangement position of a linear guide provided so as to slide the driven body 16. It is a figure which shows the structure of the ultrasonic actuator which has a characteristic. In this embodiment, only parts different from the above-mentioned embodiments will be described.

【0066】この実施例の超音波アクチュエータは、図
に示すように、重力方向に対して直角方向(水平方向)
に被駆動体16を摺動移動させるようにリニアガイド3
7′を配置し、かつリニアガイド37′は、リニアガイ
ド37′の対である一方が他方に対し、重力方向(下
側)となるように配置されている。そして、被駆動体1
6には、重力方向下側に在るリニアガイドよりもさらに
下側の位置において、摺動板17を面設した板材18が
接着またはネジ止めによって固定されている。
As shown in the drawing, the ultrasonic actuator of this embodiment has a direction perpendicular to the direction of gravity (horizontal direction).
Linear guide 3 so that driven body 16 slides on
7'is arranged, and the linear guide 37 'is arranged so that one of the pair of linear guides 37' is in the direction of gravity (lower side) with respect to the other. And the driven body 1
A plate member 18 having a sliding plate 17 provided thereon is fixed to 6 by adhesion or screwing at a position further below the linear guide existing on the lower side in the direction of gravity.

【0067】このため、実際に摺動板17と摺動突起4
の摩擦によって生じた微細な磨耗粉は、重力方向に落下
して行くため、摺動板17と摺動突起4との接触位置よ
りも上側(反重力方向)に設けられたリニアガイド3
7′には、磨耗粉が入り込むようなことはなくなる。こ
のように重力方向にリニアガイドを並設した構成であっ
ても、磨耗粉の飛散による位置出し精度の低下を生じさ
せることはなく、使い勝手を良くした超音波アクチュエ
ータを得ることができる。
Therefore, the sliding plate 17 and the sliding protrusion 4 are actually
Since the fine abrasion powder generated by the friction of # 1 falls in the direction of gravity, the linear guide 3 provided above the contact position between the sliding plate 17 and the sliding protrusion 4 (in the antigravity direction).
No abrasion powder will enter the 7 '. Even if the linear guides are arranged side by side in the direction of gravity as described above, it is possible to obtain an ultrasonic actuator that is easy to use without causing deterioration in positioning accuracy due to scattering of wear powder.

【0068】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は、上記した実施例に限定されることはなく、例え
ば、以下のように変形することが可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments and can be modified as follows, for example.

【0069】上記した実施例は、いずれも超音波振動子
5はホルダによって保持されている構成であったが、こ
のようなホルダを用いること無く、板状の付勢手段であ
る板バネ等を直接超音波振動子5に固定しても良い。こ
の場合、板バネ等は、例えば以下のようにして共振器2
に直接固定することができる。すなわち、共振器2の摺
動突起4が設けられた反対の面位置(好ましくは振動の
節の位置)で、ビスを用いて板バネ等を固定する。ある
いは板バネ等の先端に、これと垂直方向に延出する一対
の突出片を形成しておき、共振器2の両側面の位置(好
ましくは振動の節の位置)において、一対の突出片で共
振器2を挟み込むようにしてビスを用いて固定する。こ
のように、板バネ等を直接、共振器2に固定した場合
は、その幅をある程度大きく取ることによって、横方向
のブレを押さえることができる。
In each of the above-mentioned embodiments, the ultrasonic vibrator 5 is held by the holder, but a plate spring or the like which is a plate-like urging means can be used without using such a holder. It may be directly fixed to the ultrasonic transducer 5. In this case, the leaf spring or the like is used for the resonator 2 as follows, for example.
Can be fixed directly to. That is, a leaf spring or the like is fixed using a screw at a surface position (preferably a vibration node position) opposite to the surface where the sliding protrusion 4 of the resonator 2 is provided. Alternatively, a pair of projecting pieces extending in a direction perpendicular to the leaf spring may be formed at the tip of the leaf spring, and the pair of projecting pieces may be formed at the positions of both side surfaces of the resonator 2 (preferably at the vibration nodes). The resonator 2 is sandwiched and fixed by using screws. As described above, when the leaf spring or the like is directly fixed to the resonator 2, it is possible to suppress the lateral shake by increasing the width to some extent.

【0070】また、共振器2には、一対の積層圧電素子
1,1が設けられていたが、共振器2に設けられる圧電
素子は単体であっても差支えない。
Although the resonator 2 is provided with the pair of laminated piezoelectric elements 1 and 1, the piezoelectric element provided in the resonator 2 may be a single element.

【0071】さらに、前述した実施例及び上記変形例の
ような場合において、板バネ等に制振部材を設ければ、
さらに位置決め精度および駆動効率を向上させることが
できる。すなわち、通常、上記した実施例の場合におい
て、板バネ等が振動すると、ホルダが、被駆動部材16
に対して平行または垂直方向に振動することになる。こ
の振動は、ピンを介して超音波振動子5に伝わり被駆動
部材16と超音波振動子5との間の接触力を変化させた
り、被駆動部材16の移動方向に超音波振動子を振動さ
せることになる。この押圧力の変化は、超音波振動子5
への外部からの振動によって、位置決め精度および駆動
効率は悪くなってしまう。このため、上記実施例あるい
は上記変形例において、板バネ等に制振部材を設けるこ
とが好ましい。
Furthermore, in the case of the above-mentioned embodiment and the above-mentioned modified example, if a damping member is provided on the leaf spring or the like,
Further, the positioning accuracy and drive efficiency can be improved. That is, normally, in the case of the above-mentioned embodiment, when the leaf spring or the like vibrates, the holder is driven by the driven member 16
It will vibrate in a direction parallel or perpendicular to. This vibration is transmitted to the ultrasonic vibrator 5 via the pin and changes the contact force between the driven member 16 and the ultrasonic vibrator 5, or vibrates the ultrasonic vibrator in the moving direction of the driven member 16. I will let you. This change in pressing force is caused by the ultrasonic transducer 5
Positioning accuracy and drive efficiency will be deteriorated due to external vibrations. For this reason, in the above-mentioned embodiment or the above-mentioned modified example, it is preferable to provide a damping member on the leaf spring or the like.

【0072】以下、板バネ等に制振部材を形成する一例
を説明する。プラスチック等の高分子物質の粘弾性を利
用し、これをステンレス鋼板またはりん青銅鋼板製の板
バネに積層することにより、板バネの強度を損なうこと
なく板バネ自身に生じる振動を減衰させることができ
る。例えば、2枚の板バネの間に振動を抑制する特性を
有する薄い制振部材を挟んだ3層構造のものが減衰特性
に優れているが、1枚の板バネの片面に制振部材を貼着
して2層構造にしても減衰効果が得られる。2層構造の
ものを使用する際は、これらの制振部材をシート状に形
成して板バネの材料となる鋼板に熱圧着し、この鋼板を
プレスで所望の形状にう打ち抜いて板バネを形成する。
また高分子物質を溶剤で溶かした状態で、板バネの材料
となる鋼板の片面または両面にロールコータ等を用いて
塗布し、乾燥させて溶剤を除去した後、この鋼板をプレ
スで所望の形状に打ち抜いて板バネを形成する。
An example of forming a vibration damping member on a leaf spring or the like will be described below. By utilizing the viscoelasticity of high molecular substances such as plastics and stacking them on a leaf spring made of stainless steel plate or phosphor bronze steel plate, it is possible to damp the vibration generated in the leaf spring itself without impairing the strength of the leaf spring. it can. For example, a three-layer structure in which a thin damping member having a characteristic of suppressing vibration is sandwiched between two leaf springs has excellent damping characteristics, but a damping member is provided on one side of one leaf spring. A damping effect can be obtained even by attaching the two-layer structure. When using a two-layer structure, these damping members are formed into a sheet shape and thermocompression-bonded to a steel plate that is the material of the leaf spring, and this steel plate is punched into a desired shape by a press to form a leaf spring. Form.
In addition, in the state where the polymer substance is dissolved in a solvent, it is applied to one or both sides of the steel plate that is the material of the leaf spring by using a roll coater, etc., and after drying to remove the solvent, this steel plate is pressed into the desired shape Form a leaf spring by punching.

【0073】3層構造の板バネを用いると、高分子樹脂
の薄膜が両鋼板を拘束し、高分子物質の粘弾性のずり変
形により制振性が発揮される。すなわち、振動による曲
げに伴って樹脂層は剪断変形し、そのときに樹脂の粘弾
性挙動によってエネルギー吸収がされ、振動のような微
小な変形でも大きな剪断変形となり、振動が樹脂層によ
り吸収される。
When a leaf spring having a three-layer structure is used, the thin film of the polymer resin restrains both steel plates, and the viscoelastic shear deformation of the polymer substance exerts the vibration damping property. That is, the resin layer undergoes shear deformation along with bending due to vibration, energy is absorbed by viscoelastic behavior of the resin at that time, and even small deformation such as vibration causes large shear deformation, and vibration is absorbed by the resin layer. .

【0074】また、2層構造の板バネを用いると、鋼板
の曲げにより樹脂層は伸縮変形してエネルギー吸収がさ
れ、高分子樹脂の伸び変形により制振性が発揮される。
しかし、2層構造の板バネの場合は、高分子物質が伸縮
変形し変形の大きさは樹脂層の厚みに比例するので、3
層構造のものに比べて樹脂層を厚くしなければならな
い。上記した高分子物質としては、ゴムまたは樹脂があ
り、ゴムとしては天然ゴムや合成ゴムが知られており、
また、樹脂としては酢酸ビニル系樹脂、アクリル酸エス
テル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイソブチレン系
樹脂等が知られている。
When a leaf spring having a two-layer structure is used, the resin layer expands and contracts due to bending of the steel plate to absorb energy, and the elastic deformation of the polymer resin exerts damping properties.
However, in the case of a leaf spring having a two-layer structure, the polymer substance expands and contracts and the size of the deformation is proportional to the thickness of the resin layer.
The resin layer must be thicker than that of a layered structure. As the above-mentioned polymer substance, there is rubber or resin, and natural rubber or synthetic rubber is known as rubber,
Known resins include vinyl acetate-based resins, acrylic acid ester-based resins, polyester-based resins, polyisobutylene-based resins, and the like.

【0075】あるいは、高分子物質、樹脂の代わりに、
ウレタン、アクリル、シリコン系の振動吸収塗料を用い
たり、ゲル状物質を用いることもできる。この場合、ゲ
ル状物質とは、高分子合成の際に、生成物が不溶化する
ゲル状態にあり、オルガノゲル、ゲルゴム、シリコーン
系ゲル、フッ素イオン交換樹脂が知られている。さら
に、板バネ自体を高減衰性を有する制振部材として繊維
強化プラスチック、例えばカーボンファイバで作成する
ことができる。また、板バネを、ステンレス鋼板を硫酸
と硫酸銅の水溶液でその表面層を腐食させた粒界腐食ス
テンレスで作成することもできる。
Alternatively, instead of the polymer substance or resin,
It is also possible to use urethane, acrylic, or silicon-based vibration absorbing paint, or a gel material. In this case, the gel material is in a gel state in which the product is insolubilized during polymer synthesis, and organogel, gel rubber, silicone gel, and fluorine ion exchange resin are known. Further, the leaf spring itself can be made of a fiber reinforced plastic, for example, carbon fiber, as a vibration damping member having a high damping property. The leaf spring can also be made of intergranular corrosion stainless steel obtained by corroding the surface layer of a stainless steel plate with an aqueous solution of sulfuric acid and copper sulfate.

【0076】このように制振部材を用いて、板バネ等の
振動を押さえることによって、安定した押圧力を付勢す
ることが可能となり、超音波振動子を堅固に係止させる
ことができ、さらに、これらの効果によって、より高精
度な位置決め等を行うことが可能になる。
As described above, by using the vibration damping member to suppress the vibration of the leaf spring or the like, it is possible to apply a stable pressing force, and it is possible to firmly lock the ultrasonic vibrator, Furthermore, these effects enable more accurate positioning and the like.

【0077】なお、上記特許請求の範囲の請求項に記載
されている本発明の構成については以下のような態様と
することができる。
The configuration of the present invention described in the claims of the above-mentioned claims can be embodied as follows.

【0078】(1)請求項1乃至4に記載されている付
勢手段は、板バネによって構成される請求項1乃至4の
いずれか1に記載の超音波アクチュエータ。
(1) The ultrasonic actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein the biasing means described in claims 1 to 4 is constituted by a leaf spring.

【0079】(2)請求項1乃至5に記載されている付
勢手段は、剛性を有する板状の部材によって構成されて
おり、請求項1乃至4に記載されている付勢手段は、弾
性部材を有する請求項1乃至5のいずれか1に記載の超
音波アクチュエータ。
(2) The biasing means described in claims 1 to 5 is constituted by a plate-shaped member having rigidity, and the biasing means described in claims 1 to 4 is elastic. The ultrasonic actuator according to claim 1, further comprising a member.

【0080】(3)請求項1乃至4に記載されている被
駆動部材において、この被駆動部材のガイドは、共振器
の両サイドに配されている請求項1乃至5のいずれか1
に記載の超音波アクチュエータ。
(3) In the driven member according to any one of claims 1 to 4, the guides of the driven member are arranged on both sides of the resonator.
The ultrasonic actuator according to.

【0081】[0081]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
駆動効率が高く、全体の寸法を小型化することができ、
かつ簡単な構成で容易な調整を行える安価な超音波アク
チュエータが得られる。また、被駆動部材のガイド部を
本発明のように構成することによって、ガイド部への磨
耗粉による影響をなくすことができ、位置出し精度が向
上した超音波アクチュエータが得られる。
As described above, according to the present invention,
The driving efficiency is high, the overall size can be reduced,
In addition, an inexpensive ultrasonic actuator that can be easily adjusted with a simple structure can be obtained. Further, by constructing the guide portion of the driven member as in the present invention, it is possible to eliminate the influence of abrasion powder on the guide portion, and it is possible to obtain an ultrasonic actuator with improved positioning accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る超音波アクチュエータの第1の実
施例を示す正面図。
FIG. 1 is a front view showing a first embodiment of an ultrasonic actuator according to the present invention.

【図2】図1に示す超音波アクチュエータに用いられる
超音波振動子を示す正面図。
FIG. 2 is a front view showing an ultrasonic transducer used in the ultrasonic actuator shown in FIG.

【図3】図1に示す超音波アクチュエータに用いられる
ホルダを示す斜視図。
FIG. 3 is a perspective view showing a holder used in the ultrasonic actuator shown in FIG.

【図4】ホルダに作用する力を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a force acting on a holder.

【図5】本発明に係る超音波アクチュエータの第2実施
例を示す正面図。
FIG. 5 is a front view showing a second embodiment of the ultrasonic actuator according to the present invention.

【図6】本発明に係る超音波アクチュエータの第3実施
例を示す正面図。
FIG. 6 is a front view showing a third embodiment of the ultrasonic actuator according to the present invention.

【図7】(a)は、超音波アクチュエータの第4実施例
を示す正面図であり、(b)は、図(a)におけるb−
bに沿った断面図で、枠体に対して被駆動体を摺動させ
るガイド及び被駆動体の変位量を測定する測定手段等を
備えた超音波アクチュエータの全体的構成の一例を示す
断面図。
FIG. 7A is a front view showing a fourth embodiment of the ultrasonic actuator, and FIG. 7B is a view of b- in FIG. 7A.
Sectional drawing which shows the example of the whole structure of the ultrasonic actuator provided with the guide which slides a to-be-driven body with respect to a frame, the measuring means which measures the amount of displacement of a to-be-driven body, and the sectional view along b. .

【図8】図7に示す超音波アクチュエータに用いられる
ホルダを示す斜視図。
8 is a perspective view showing a holder used in the ultrasonic actuator shown in FIG.

【図9】本発明に係る超音波アクチュエータの第5実施
例を示す図
FIG. 9 is a diagram showing a fifth embodiment of the ultrasonic actuator according to the present invention.

【図10】先行技術に係る超音波アクチュエータを示す
図であり、(a)は平面図、(b)は側面図。
10A and 10B are views showing an ultrasonic actuator according to a prior art, in which FIG. 10A is a plan view and FIG. 10B is a side view.

【図11】先行技術に係る別の超音波アクチュエータを
示す側面図。
FIG. 11 is a side view showing another ultrasonic actuator according to the prior art.

【図12】図11に示す超音波アクチュエータに用いら
れるホルダを示す斜視図。
12 is a perspective view showing a holder used in the ultrasonic actuator shown in FIG.

【図13】従来技術に係る超音波モータを示す図であ
り、(a)は側断面図、 (b)は正面図。
13A and 13B are diagrams showing an ultrasonic motor according to a conventional technique, in which FIG. 13A is a side sectional view and FIG. 13B is a front view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…圧電素子、2…共振器、3…ピン、4…摺動突起、
5…超音波振動子、7,33…ホルダ、12,39…板
バネ、13…ネジ、14…円筒部材、15…ネジ、16
…被駆動部材、17…摺動板、18…板材、24,2
4′…板材、27,31…弾性部材。
1 ... Piezoelectric element, 2 ... Resonator, 3 ... Pin, 4 ... Sliding protrusion,
5 ... Ultrasonic transducer, 7, 33 ... Holder, 12, 39 ... Leaf spring, 13 ... Screw, 14 ... Cylindrical member, 15 ... Screw, 16
... Driven member, 17 ... Sliding plate, 18 ... Plate material, 24, 2
4 '... plate material, 27, 31 ... elastic member.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蛇石 廣康 東京都八王子市大和田町4の29の16 株 式会社オリンパスエンジニアリング内 (72)発明者 渡邉 宗光 東京都八王子市大和田町4の29の16 株 式会社オリンパスエンジニアリング内 (56)参考文献 特開 平4−344181(JP,A) 特開 平5−252764(JP,A) 特開 平4−156282(JP,A) 特開 平3−230773(JP,A) 特開 平5−184165(JP,A) 特開 平1−177874(JP,A) 特開 平5−137359(JP,A) 特開 平4−347587(JP,A) 特開 平6−284752(JP,A) 特開 平7−107758(JP,A) 特開 平3−195377(JP,A) 実開 平5−41399(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02N 2/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroyasu Janeishi 29-16 of Owada-cho, Hachioji-shi, Tokyo 16-29 of Olympus Engineering Co. (72) Inventor Somitsu Watanabe 4-16 of Owada-cho, Hachioji-shi, Tokyo (56) References JP-A-4-344181 (JP, A) JP-A-5-252764 (JP, A) JP-A-4-156282 (JP, A) JP-A-3-230773 (JP, A) JP 5-184165 (JP, A) JP 1-177874 (JP, A) JP 5-137359 (JP, A) JP 4-347587 (JP, A) Kaihei 6-284752 (JP, A) JP-A-7-107758 (JP, A) JP-A-3-195377 (JP, A) Actual Kaihei 5-41399 (JP, U) (58) Fields investigated ( Int.Cl. 7 , DB name) H02N 2/00

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 積層圧電素子を一対配置した共振器と、 前記共振器を備えた超音波振動子と、 前記超音波振動子に配置した摺動用の突起と、 前記超音波振動子の前記共振器における振動の節に設け
たピンと、 前記ピンに係合するV溝及び弾性ヒンジ部を備えるホル
ダと、 前記ホルダを保持する枠体と、 前記超音波振動子の摺動用の前記突起が当接する摺動板
を備えた被駆動部材と、 前記ホルダに当接して押圧する付勢手段と、 前記ホルダに当接する付勢手段の押圧力を調整する調節
手段と、 を有し、 前記V溝と前記ピンとの接触点と前記弾性ヒンジ部と
を、前記被駆動部材の移動方向と平行な一直線上に設け
たことを特徴とする超音波アクチュエータ。
1. A resonator having a pair of laminated piezoelectric elements arranged therein, an ultrasonic vibrator including the resonator, a protrusion for sliding arranged on the ultrasonic vibrator, and the resonance of the ultrasonic vibrator. A pin provided at a vibration node in a container, a holder including a V groove and an elastic hinge portion that engages with the pin, a frame body that holds the holder, and the protrusion for sliding the ultrasonic transducer are in contact with each other. A driven member provided with a sliding plate, an urging means for contacting and pressing the holder, and an adjusting means for adjusting the pressing force of the urging means for contacting the holder, the V groove An ultrasonic actuator, wherein a contact point with the pin and the elastic hinge portion are provided on a straight line parallel to a moving direction of the driven member.
【請求項2】 前記付勢手段は、 前記枠体に一方が保持されていることを特徴とする請求
項1記載の超音波アクチュエータ。
2. The ultrasonic actuator according to claim 1, wherein one of the urging means is held by the frame body.
【請求項3】 一対の積層型電気−機械変換素子が一方
の側面に固定配置され、高周波電圧を印加することによ
り定在波振動を発生する直方体の共振器よりなる超音波
振動子と、 前記超音波振動子の前記共振器の他方の側面の振動腹位
置に配置された摺動用の突起と、 前記超音波振動子の前記共振器における振動の節に設け
た一対のピンと、 一部に開口部を有する形状を呈し、その開口部で前記超
音波振動子の前記共振器を挟み込むように配置され、前
記開口部の先端側には前記超音波振動子の前記共振器に
設けられた前記一対のピンに夫々係合する一対のV溝が
刻設され、前記V溝の刻設された側とは逆側に弾性ヒン
ジ部が形成されており、前記V溝と前記ピンとの接触点
と、前記弾性ヒンジ部とを前記被駆動部材の移動方向と
平行な一平面上に設けたホルダと、 前記ホルダの前記弾性ヒンジ部の形成されている側で前
記ホルダを保持する枠体と、 前記突起が当接する摺動板を備え、前記超音波振動子の
前記共振器に対して相対的に移動する被駆動部材と、 前記ホルダに押圧力が付勢されると、前記ホルダのV溝
に係合する前記一対のピンを介して前記超音波振動子の
前記共振器の前記突起に前記被駆動部材に対する押圧力
を付勢せしめる付勢手段と、 前記付勢手段と前記被駆動部材との間に設けられ、前記
押圧力を調整する調整手段と、 を有することを特徴とする超音波アクチュエータ。
3. An ultrasonic transducer comprising a pair of laminated electro-mechanical transducers fixedly arranged on one side surface, the ultrasonic transducer comprising a rectangular parallelepiped resonator that generates standing wave vibrations by applying a high frequency voltage, A protrusion for sliding that is arranged at a vibration antinode position on the other side surface of the resonator of the ultrasonic vibrator, a pair of pins provided at a node of vibration in the resonator of the ultrasonic vibrator, and an opening at a part thereof. And a pair of parts provided in the resonator of the ultrasonic oscillator at the tip end side of the opening. A pair of V-grooves that engage with the respective pins are formed, and an elastic hinge portion is formed on the side opposite to the side on which the V-grooves are formed, and a contact point between the V-groove and the pin, The elastic hinge portion is flat and parallel to the moving direction of the driven member. The resonance of the ultrasonic transducer includes a holder provided on a surface, a frame body that holds the holder on the side where the elastic hinge portion of the holder is formed, and a slide plate with which the protrusion abuts. When a pressing force is applied to the driven member that moves relative to the container and the holder, the resonance of the ultrasonic transducer is generated via the pair of pins that engage with the V groove of the holder. Urging means for urging a pressing force against the driven member to the protrusion of the container, and adjusting means provided between the urging means and the driven member for adjusting the pressing force. Ultrasonic actuator characterized by.
【請求項4】 一対の積層型電気−機械変換素子が一方
の側面に固定配置され、高周波電圧を印加することによ
り定在波振動を発生する直方体の共振器よりなる超音波
振動子と、 前記超音波振動子の前記共振器の他方の側面の振動腹位
置に配置された摺動用の突起と、 前記超音波振動子の前記共振器における振動の節に設け
た一対のピンと、 一部に開口部を有する形状を呈し、その開口部で前記超
音波振動子の前記共振器を挟み込むように配置され、前
記開口部の先端側には前記超音波振動子の前記共振器に
設けられた前記一対のピンに夫々係合する一対のV溝が
刻設され、前記V溝の刻設された側とは逆側に弾性ヒン
ジ部が形成されており、前記V溝と前記ピンとの接触点
と、前記弾性ヒンジ部とを前記被駆動部材の移動方向と
平行な一平面上に設けたホルダと、 前記ホルダの前記弾性ヒンジ部の形成されている側で前
記ホルダを保持する枠体と、 前記突起が当接する摺動板を備え、前記超音波振動子の
前記共振器に対して相対的に移動する被駆動部材と、 前記枠体の前記ホルダと対向した側に保持され、前記ホ
ルダに押圧力が付勢されると、前記ホルダのV溝に係合
する前記一対のピンを介して前記超音波振動子の前記共
振器の前記突起に前記被駆動部材に対する押圧力を付勢
せしめる幅広の板状の付勢手段と、 前記付勢手段による前記ホルダに対する押圧力の調整
を、前記枠体の前記付勢手段が保持される側で行える調
整手段と、 を有することを特徴とする超音波アクチュエータ。
4. An ultrasonic transducer comprising a pair of laminated electro-mechanical transducers fixedly disposed on one side surface, the ultrasonic transducer comprising a rectangular parallelepiped resonator that generates standing wave vibrations by applying a high frequency voltage, A protrusion for sliding that is arranged at a vibration antinode position on the other side surface of the resonator of the ultrasonic vibrator, a pair of pins provided at a node of vibration in the resonator of the ultrasonic vibrator, and an opening at a part thereof. And a pair of parts provided in the resonator of the ultrasonic oscillator at the tip end side of the opening. A pair of V-grooves that engage with the respective pins are formed, and an elastic hinge portion is formed on the side opposite to the side on which the V-grooves are formed, and a contact point between the V-groove and the pin, The elastic hinge portion is flat and parallel to the moving direction of the driven member. The resonance of the ultrasonic transducer includes a holder provided on a surface, a frame body that holds the holder on the side where the elastic hinge portion of the holder is formed, and a slide plate with which the protrusion abuts. A driven member that moves relative to the container; and a driven member that is held on the side of the frame that faces the holder and that engages with the V groove of the holder when a pressing force is applied to the holder. A wide plate-shaped urging means for urging a pressing force on the driven member to the protrusion of the resonator of the ultrasonic transducer via a pair of pins, and a pressing force on the holder by the urging means. And an adjusting unit that can adjust the pressure on the side of the frame on which the biasing unit is held.
【請求項5】 前記付勢手段は、 前記枠体に保持された一方に対して、他端が前記ホルダ
に保持されていることを特徴とする請求項2乃至4のい
ずれか1つに記載の超音波アクチュエータ。
5. The urging means has one end held by the frame body, while the other end is held by the holder. Ultrasonic actuator.
【請求項6】 前記付勢手段は、 剛性を有する板状の部材によって構成されることを特徴
とする請求項1乃至5のいずれか1つに記載のアクチュ
エータ。
6. The actuator according to claim 1, wherein the urging means is constituted by a plate-shaped member having rigidity.
【請求項7】 前記付勢手段は、 板バネであることを特徴とする請求項6記載の超音波ア
クチュエータ。
7. The ultrasonic actuator according to claim 6, wherein the urging means is a leaf spring.
【請求項8】 前記板バネの幅は、 前記ホルダの幅と略一致していることを特徴とする請求
項7記載の超音波アクチュエータ。
8. The ultrasonic actuator according to claim 7, wherein the width of the leaf spring is substantially equal to the width of the holder.
【請求項9】 前記調整手段は、 前記被駆動部材に形成した孔を介してネジで調整可能で
あることを特徴とする請求項1、3、及び4のいずれか
1つに記載の超音波アクチュエータ。
9. The ultrasonic wave according to claim 1, wherein the adjusting means can be adjusted by a screw through a hole formed in the driven member. Actuator.
【請求項10】 前記調整手段は、 前記枠体に摺動可能に嵌合された前記付勢手段を保持す
る円筒部材の摺動方向と直交する方向からネジで調整可
能であることを特徴とする請求項1、3、及び4のいず
れか1つに記載の超音波アクチュエータ。
10. The adjusting means is adjustable by a screw from a direction orthogonal to a sliding direction of a cylindrical member holding the urging means slidably fitted to the frame body. The ultrasonic actuator according to any one of claims 1, 3, and 4.
【請求項11】 前記ホルダは、 前記付勢手段によって押圧される突起部を一側に備えて
おり、 前記ホルダの前記突起部に前記付勢手段が当接して押圧
力が付与されることを特徴とする請求項1、3、及び4
のいずれか1つに記載の超音波アクチュエータ。
11. The holder has a protrusion on one side that is pressed by the biasing means, and the biasing means abuts the projection of the holder to apply a pressing force. Claims 1, 3 and 4 characterized
The ultrasonic actuator according to any one of 1.
【請求項12】 前記ホルダは、 前記付勢手段によって押圧される側にピンを嵌合するV
溝が刻設されており、 前記ホルダの前記V溝に嵌合する前記ピンに前記付勢手
段が当接して押圧力が付与されることを特徴とする請求
項1、3、及び4のいずれか1つに記載の超音波アクチ
ュエータ。
12. The V that fits a pin on the side of the holder that is pressed by the biasing means.
5. A groove is engraved, and the biasing means abuts against the pin fitted into the V groove of the holder to apply a pressing force thereto. The ultrasonic actuator according to any one of the above.
【請求項13】 前記ホルダは、 前記超音波振動子の前記共振器に設けた前記ピンを覆う
ようにL字状に構成されたL状部材が取付けられること
を特徴とする請求項1、3、及び4のいずれか1つに記
載の超音波アクチュエータ。
13. The holder is provided with an L-shaped member configured in an L shape so as to cover the pin provided on the resonator of the ultrasonic transducer. And the ultrasonic actuator according to any one of 4 and 5.
【請求項14】 前記超音波アクチュエータは、 前記被駆動部材の移動を直線的に案内し、前記共振器に
設けた摺動用の前記突起と前記被駆動部材の前記摺動板
とが接触する位置よりも上側に設けられたガイド手段を
さらに有し、 前記ガイド手段の位置は、前記超音波振動子に対して重
力方向上側に位置させることを特徴とする請求項1、
3、及び4のいずれか1つに記載の超音波アクチュエー
タ。
14. The ultrasonic actuator linearly guides the movement of the driven member, and a position where the protrusion for sliding provided on the resonator and the sliding plate of the driven member come into contact with each other. 2. A guide unit is further provided on the upper side, and the position of the guide unit is located on the upper side in the gravity direction with respect to the ultrasonic transducer.
The ultrasonic actuator according to any one of 3 and 4.
【請求項15】 前記被駆動部材のガイド手段は、 前記共振器の両サイドに配されていることを特徴とする
請求項14記載の超音波アクチュエータ。
15. The ultrasonic actuator according to claim 14, wherein the guide means of the driven member is arranged on both sides of the resonator.
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