JP4154404B2 - 振動型アクチュエータおよび振動型アクチュエータ製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る振動型アクチュエータの構成を示す側面図である。
図1に示す第1の実施の形態における振動型アクチュエータでは、圧電体1に電極対を2対設けているが、第2の実施の形態における振動型アクチュエータでは、電極対を3対設けるようにしている。
第1および第2の実施の形態では、圧電体1に電極対を1次元的に配置しているが、第3の実施の形態では、電極対を2次元的に配置するようにしている。
図9は、第4の実施の形態における振動型アクチュエータの圧電体の電極配置を示す平面図である。この振動型アクチュエータは進行波型の振動型アクチュエータである。
図11は、第5の実施の形態における振動型アクチュエータの圧電体の電極配置を示す平面図である。第5の実施の形態における圧電体の電極配置は、基本的に第4の実施の形態における圧電体の電極配置と同じであるので、同一部分には同一符号を付す。
図14は、第6の実施の形態における振動型アクチュエータの圧電体の電極配置を示す平面図である。第6の実施の形態における圧電体の電極配置は、基本的に図9に示す第4の実施の形態における圧電体の電極配置と同じであるので、同一部分には同一符号を付す。
図16は、第7の実施の形態における振動型アクチュエータの圧電体の電極配置を示す平面図である。第7の実施の形態における圧電体の電極配置は、基本的に図9に示す第4の実施の形態における圧電体の電極配置と同じであるので、同一部分には同一符号を付す。
上記第1乃至第7の実施の形態では、単板の圧電体を用いた振動型アクチュエータを説明をしたが、複数の圧電体を積層するようにしてもよい。第8の実施の形態における振動型アクチュエータは、複数の圧電体が積層されたものである。
2、8、11、14 電極
3、16 弾性体
4 摩擦部材
5、9、12 分極
6 交流電圧発生部
15 配線部
17 ロータ
Claims (16)
- 圧電体に電圧を印加することで発生する変形を利用して、直接または間接的に被移動体を移動させる振動型アクチュエータであって、
前記圧電体に設けられた少なくとも1対の面と、
前記圧電体の前記1対の面に面方向に互いに隣接してそれぞれ設けられ、前記圧電体の前記1対の面間に電界を形成するための少なくとも第1および第2の電極対と、
前記第1の電極対を構成する第1および第2の電極と、
前記第2の電極対を構成し、前記第1および第2の電極とそれぞれ同一面に位置する第3および第4の電極と、
前記第1の電極から前記第2の電極へ向かう方向の極性を主成分とする第1の分極と、
前記第2の電極から前記第4の電極へ向かう方向の極性を主成分とする第2の分極と、
前記第4の電極から前記第3の電極へ向かう方向の極性を主成分とする第3の分極と、
前記第1の電極から前記第3の電極へ向かう方向の極性を主成分とする第4の分極と
を有することを特徴とする振動型アクチュエータ。 - 前記第1の電極と前記第3の電極とは電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の振動型アクチュエータ。
- 前記第2の電極と前記第4の電極とは逆相の交流電圧が印加されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の振動型アクチュエータ。
- 圧電体に電圧を印加することで発生する変形を利用して、直接または間接的に被移動体を移動させる振動型アクチュエータであって、
前記圧電体に設けられた第1及び第2の面からなる少なくとも1対の面と、
前記圧電体の前記1対の面に面方向に並んでそれぞれ設けられ、前記圧電体の前記1対の面間に電界を形成するための複数の電極対と、
前記圧電体にそれぞれ設けられ、前記第1の面から前記第2の面へ向けた方向の極性を主成分とする分極をそれぞれ有するとともに、前記第1および第2の面に電極をそれぞれ備えた複数の第1の圧電区画部と、
前記圧電体にそれぞれ設けられ、前記第2の面から前記第1の面へ向けた方向の極性を主成分とする分極をそれぞれ有するとともに、前記第1および第2の面に電極をそれぞれ備え、前記第1の圧電区画部の各々にそれぞれ隣接する複数の第2の圧電区画部と、
前記圧電体の前記第2の面の近傍にそれぞれ設けられ、前記第1の圧電区画部の各々から前記第2の圧電区画部の対応する部分へそれぞれ向かう方向の極性を主成分とする分極をそれぞれ有する複数の第3の圧電区画部と
を有することを特徴とする振動型アクチュエータ。 - 前記圧電体の前記第1の面に設けられた各電極は電気的に接続されることを特徴とする請求項4に記載の振動型アクチュエータ。
- 前記圧電体は環状であって、前記第1の圧電区画部の各々と前記第2の圧電区画部の各々とが、前記環状の圧電体に沿って交互に配列されるとともに、前記第1の圧電区画部の各々と前記第2の圧電区画部の対応する部分との各間に、前記第3の圧電区画部の各々がそれぞれ配列されることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の振動型アクチュエータ。
- 前記第1の圧電区画部と前記第2の圧電区画部とには、前記圧電体の厚さ方向に関して互いに逆方向の電界が生成されることを特徴とする請求項4乃至請求項6のいずれかに記載の振動型アクチュエータ。
- 前記第1および第2の圧電区画部にそれぞれ備えられた前記圧電体の前記第2の面上の各電極には、前記環状の圧電体に沿って交互に配列された順序で、交流電圧が90度以上の位相ずれをもって順に印加されることを特徴とする請求項6に記載の振動型アクチュエータ。
- 前記第1および第2の圧電区画部にそれぞれ備えられた前記圧電体の前記第2の面上の各電極には、前記環状の圧電体に沿って交互に配列された順序で、交流電圧が(360n/(2n+1))度ずつの位相ずれをもって順に印加されることを特徴とする請求項6に記載の振動型アクチュエータ。
- 前記圧電体は、複数が積層された構成であることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれかに記載の振動型アクチュエータ。
- 1対の面に面方向に互いに隣接してそれぞれ設けられた第1および第2の電極対と、前記第1の電極対を構成する第1および第2の電極と、前記第2の電極対を構成し、前記第1および第2の電極とそれぞれ同一面に位置する第3および第4の電極とを備えた圧電体で構成される振動型アクチュエータの製造方法であって、
前記第1の電極、前記第2の電極、前記第4の電極、前記第3の電極の順に電圧が低くなる各直流電圧を前記第1乃至第4の電極に対して印加して、少なくとも前記圧電体における前記第1の電極対間、前記第2の電極対間、前記第2の電極と前記第4の電極との間、および前記第1の電極と前記第3の電極との間に分極を施す
ことを特徴とする振動型アクチュエータ製造方法。 - 1対の面に面方向に互いに隣接してそれぞれ設けられた第1および第2の電極対と、前記第1の電極対を構成する第1および第2の電極と、前記第2の電極対を構成し、前記第1および第2の電極とそれぞれ同一面に位置する第3および第4の電極とを備えた圧電体で構成される振動型アクチュエータの製造方法であって、
前記第1および第2の電極間、前記第2および第4の電極間、前記第4および第3の電極間、並びに前記第1および第3の電極間に個別に複数回に亘って直流電圧を印加して、少なくとも前記圧電体における前記第1の電極対間、前記第2の電極対間、前記第2の電極と前記第4の電極との間、および前記第1の電極と前記第3の電極との間に分極を施す
ことを特徴とする振動型アクチュエータ製造方法。 - まず、前記第2および第3の電極を接地するとともに、前記第1および第4の電極に所定の直流電圧を印加し、
次に、前記第3および第4の電極を接地するとともに、前記第1および第2の電極に前記所定の直流電圧を印加する
ことを特徴とする請求項12記載の振動型アクチュエータ製造方法。 - 前記分極をそれぞれ施された第1および第2の圧電体において、前記第1の圧電体の前記第1及び第3の電極が位置する側と、前記第2の圧電体の前記第2および第4の電極が位置する側とを、前記第1の圧電体の前記第1及び第3の電極が、前記第2の圧電体の前記第2および第4の電極にそれぞれ電気的に接続するように接合することを特徴とする請求項11または請求項12に記載の振動型アクチュエータ製造方法。
- 前記分極をそれぞれ施された第1および第2の圧電体において、前記第1の圧電体の前記第1及び第3の電極が位置する側と、前記第2の圧電体の前記第2および第4の電極が位置する側とを、前記第1の圧電体の前記第1及び第3の電極、並びに前記第2の圧電体の前記第2および第4の電極がすべて電気的に接続するように接合することを特徴とする請求項11または請求項12に記載の振動型アクチュエータ製造方法。
- 前記接合された第1および第2の圧電体でそれぞれ構成される2つの積層圧電体を、面対称に接合することを特徴とする請求項14または請求項15記載の振動型アクチュエータ製造方法。
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