JP4981427B2 - Vibration drive device - Google Patents

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本発明は、振動体の振動を当該振動体に接触する接触移動部材に伝達することにより該接触移動部材に駆動力を付与する振動駆動装置に関し、特に接触移動部材を介して2つの振動体を対向させて配置した振動駆動装置に関する。   The present invention relates to a vibration driving device that applies a driving force to a contact moving member by transmitting the vibration of the vibrating member to a contact moving member that contacts the vibrating member, and in particular, two vibration members via the contact moving member. The present invention relates to a vibration drive device arranged to face each other.

従来、接触移動部材を介して同一構造の2つの振動体を対向させて配置した対向型の振動駆動装置が開発されている(特許文献1,2,3,4,5参照)。対向型の振動駆動装置では、一般に、2つの振動体に対して同様の形態で電力を供給することにより同様の振動を励起し、この振動を接触移動部材に伝達することにより接触移動部材を駆動している。   Conventionally, a counter-type vibration driving device has been developed in which two vibrating bodies having the same structure are arranged to face each other via a contact moving member (see Patent Documents 1, 2, 3, 4, and 5). In the opposed type vibration drive device, in general, the same vibration is excited by supplying electric power to the two vibrating bodies in the same form, and the contact moving member is driven by transmitting this vibration to the contact moving member. is doing.

また、対向型の振動駆動装置では、一般に、2つの振動体から接触移動部材に伝達される振動の方向が逆方向となって振動を打ち消し合うように構成され、接触移動部材に曲げの振動応力が加えられることはない。従って、接触移動部材を剛性の低い薄板状、或いはシート状に構成することができ、装置の小型化を図ることが可能となる。
特開平2−214475号公報 特開平3−23143号公報 特開平3−259841号公報 特開平11−346487号公報 特開2000−350481号公報
Further, the opposed type vibration drive device is generally configured so that the vibrations transmitted from the two vibrating bodies to the contact moving member are in opposite directions to cancel the vibrations, and bending vibration stress is applied to the contact moving member. Is never added. Therefore, the contact moving member can be configured in a thin plate shape or a sheet shape with low rigidity, and the apparatus can be miniaturized.
JP-A-2-214475 JP-A-3-23143 Japanese Patent Laid-Open No. 3-259841 Japanese Patent Laid-Open No. 11-346487 JP 2000-350481 A

特許文献1〜3では、前述のように、2つの振動体からの振動は打ち消し合っているが、それら振動体の支持部から支持端に伝達される振動は打ち消し合っていない。このため、振動体の支持部の支持端から周囲に振動が伝播して振動音を発するなどの問題が発生していた。   In Patent Documents 1 to 3, as described above, the vibrations from the two vibrators cancel each other, but the vibrations transmitted from the support portions of the vibrators to the support end do not cancel each other. For this reason, there has been a problem that vibrations propagate from the support end of the support portion of the vibrating body to the surroundings to generate vibration noise.

また、特許文献4,5では、振動体が上下対称に振動し、その対称中心から振動体の支持部材が延出しているので、その支持部材が振動することはなく、支持部材の支持端から周囲に振動が伝播して振動音を発することはない。   Further, in Patent Documents 4 and 5, since the vibrating body vibrates vertically and the supporting member of the vibrating body extends from the center of symmetry, the supporting member does not vibrate, and from the support end of the supporting member. Vibration does not propagate around and does not emit vibration sound.

しかし、特許文献4,5では、最上部及び最下部の接触移動部材には振動体から伝播される振動を打ち消すものが無い。このため、この最上部及び最下部の接触移動部材は大きな剛性が必要となり、大型化していた。さらに、振動体の支持機能、振動体と接触移動部材との圧接力を得るためのバネ機能、圧電セラミックスに電圧を印加するための給電機能を別々の部品で実現している。このため、振動体の周辺の部品が多くなり、構造が複雑でコストが高いものになっていた。   However, in Patent Documents 4 and 5, none of the uppermost and lowermost contact moving members cancels vibrations propagated from the vibrating body. For this reason, the uppermost and lowermost contact moving members are required to have a large rigidity and have been increased in size. Further, the supporting function of the vibrating body, the spring function for obtaining the pressure contact force between the vibrating body and the contact moving member, and the power feeding function for applying a voltage to the piezoelectric ceramic are realized by separate components. For this reason, the number of parts around the vibrating body is increased, the structure is complicated, and the cost is high.

本発明は、このような背景の下になされたもので、その目的は、簡単な構成で振動音の発生を可及的に抑制し得る振動駆動装置を提供することにある。   The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to provide a vibration drive device that can suppress the generation of vibration noise as much as possible with a simple configuration.

上記の目的を達成するため、本発明は、2つの振動体を接触移動部材を介して対向させて配置し、該2つの振動体を電力供給により振動させて接触移動部材に駆動力を付与する振動駆動装置において、前記2つの振動体は、該振動体を他の部材に取り付けて支持するための支持部材であって、該振動体を構成する電気−機械エネルギー変換素子の領域から延出された延出部が形成され、該延出部は該電気−機械エネルギー変換素子に電力を供給するものであって、かつ、対向する他方の支持部材の延出部と電気的及び機械的に接続されてなる支持部材を有し、前記2つの振動体の延出部に対する電力供給により、該2つの振動体の振動変位が前記接触移動部材に対して鏡面対称となり、前記電気−機械エネルギー変換素子は、それぞれ正と負の分極極性が付与される複数の領域に区分され、前記支持部材及び延出部は、該複数の領域の正と負の分極極性に係る電力を供給し得るように複数設けられていることを特徴とする。

In order to achieve the above object, according to the present invention, two vibrating bodies are arranged to face each other via a contact moving member, and the two vibrating bodies are vibrated by power supply to apply a driving force to the contact moving member. In the vibration drive device, the two vibrating bodies are support members for attaching and supporting the vibrating body to other members, and are extended from a region of the electro-mechanical energy conversion element constituting the vibrating body. An extension portion is formed, and the extension portion supplies electric power to the electromechanical energy conversion element, and is electrically and mechanically connected to the extension portion of the other supporting member facing the extension portion. by a support member formed by said by the power supply to the extended portion of the two vibrator, Ri vibration displacement of the two vibrators Do and mirror-symmetrical with respect to the contact moving member, the electro - mechanical energy The conversion elements are positive and negative respectively Is divided into a plurality of regions polarization polarity is applied, the support member and the extended portion, characterized that you have more provided so as to supply power according to the positive and negative polarization polarity of the plurality of regions And

前記2つの振動体の対向する支持部材の延出部は、対向する他方の支持部材の延出部と電気的及び機械的に接続されており、該2つの振動体の振動変位は前記接触移動部材に対して鏡面対称となる。換言すれば、前記2つの振動体からその支持部材の延出部にそれぞれ伝達される振動は、互いに打ち消し合うように作用する。また、2つの振動体の対向する支持部材の延出部同士は、電気的及び機械的に接続されているので、少なくとも支持機能、給電機能を果たすことが可能となっており、部品点数の低減化、構造の簡素化に寄与している。   The extending portions of the opposing supporting members of the two vibrating bodies are electrically and mechanically connected to the extending portions of the other opposing supporting member, and the vibration displacement of the two vibrating bodies is the contact movement. Mirror symmetry with respect to the member. In other words, the vibrations transmitted from the two vibrating bodies to the extending portion of the support member act so as to cancel each other. In addition, since the extending portions of the supporting members facing each other of the two vibrators are electrically and mechanically connected to each other, it is possible to perform at least a supporting function and a power feeding function, thereby reducing the number of parts. This contributes to the simplification of the structure.

従って、本発明によれば、簡単な構成で振動音の発生を可及的に抑制し得る振動駆動装置を提供することが可能となる。   Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a vibration drive device that can suppress the generation of vibration sound as much as possible with a simple configuration.

[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る振動駆動装置の振動機構を例示した分解斜視図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating the vibration mechanism of the vibration driving device according to the first embodiment of the invention.

図1に示したように、この振動機構では、同一構造の2つの振動体5が接触移動部材4を介して対向状態で配置されている。接触移動部材4の形状は、丸棒状となっている。
振動体5は、互いに接合された矩形板状の弾性体1と圧電セラミックス2を有している。2つの振動体5は、弾性体1が接触移動体4の側に位置するように配置されている。弾性体1の外表面、すなわち接触移動部材4との対向面には、突起部1aが形成さ
れている。振動体5は、この突起部1aを介して接触移動部材4に接触し、その振動を
接触移動部材4に伝達することにより、接触移動部材4をリニア(直線的)に移動させる。
As shown in FIG. 1, in this vibration mechanism, two vibrating bodies 5 having the same structure are arranged in an opposed state with the contact moving member 4 interposed therebetween. The shape of the contact moving member 4 is a round bar shape.
The vibrating body 5 has a rectangular plate-like elastic body 1 and piezoelectric ceramics 2 bonded to each other. The two vibrating bodies 5 are arranged so that the elastic body 1 is located on the contact moving body 4 side. A protrusion 1 a is formed on the outer surface of the elastic body 1, that is, the surface facing the contact moving member 4. The vibrating body 5 comes into contact with the contact moving member 4 via the protrusion 1a and transmits the vibration to the contact moving member 4, thereby moving the contact moving member 4 linearly (linearly).

圧電セラミックス2は、電気−機械エネルギー変換素子の一種であり、その外表面には、薄板状の支持部材3が取付けられている。この支持部材3は、導電性のあるバネ部材により構成され、接合により弾性体1と一体化された圧電セラミックス2の領域から延出された延出部3aを有している。この延出部3aの端部3bには、孔3cが形成されている。この孔3cは、バネ性のある支持部材3を他の何らかの部材に取付けて、振動体5を接触移動体4に離間可能な形態で接触させるために形成されている。   The piezoelectric ceramic 2 is a kind of electro-mechanical energy conversion element, and a thin plate-like support member 3 is attached to the outer surface thereof. The support member 3 is formed of a conductive spring member, and has an extending portion 3a that extends from the region of the piezoelectric ceramic 2 integrated with the elastic body 1 by bonding. A hole 3c is formed in the end 3b of the extension 3a. This hole 3c is formed in order to attach the supporting member 3 having a spring property to some other member and bring the vibrating body 5 into contact with the contact moving body 4 in a separable form.

なお、支持部材3は、圧電セラミックス2に電圧を供給して機械的な振動を励起させる給電機能も有している。すなわち、支持部材3は、振動体5を支持する支持機能、振動体5を接触移動部材4に離間可能な形態で接触させるためのバネ機能、機械的な振動を得るための電気エネルギーを供給する給電機能を兼備している。従って、従来は別途必要であった加圧部材、給電配線等が不要となり、小型化、軽量化を図ることが可能となる。   The support member 3 also has a power supply function for supplying a voltage to the piezoelectric ceramic 2 to excite mechanical vibration. That is, the support member 3 supplies a support function for supporting the vibrating body 5, a spring function for bringing the vibrating body 5 into contact with the contact moving member 4 in a separable form, and electrical energy for obtaining mechanical vibration. It also has a power feeding function. Therefore, a pressure member, a power supply wiring, and the like that are separately required in the past are unnecessary, and it is possible to reduce the size and weight.

圧電セラミックス2は、接触移動部材4の移動方向に2分割された領域をもっている。この圧電セラミックスの構造、供給する電圧の位相による速度制御方法などに関しては特開2004−320846に開示されているものと同様である。   The piezoelectric ceramic 2 has a region divided into two in the moving direction of the contact moving member 4. The structure of the piezoelectric ceramic, the speed control method based on the phase of the supplied voltage, and the like are the same as those disclosed in JP-A-2004-320846.

図2は、圧電セラミックス2の構造、給電部材としての支持部材3と接続された圧電セラミックス2の電極の分極極性の関係を示したものである。   FIG. 2 shows the relationship between the structure of the piezoelectric ceramic 2 and the polarization polarity of the electrode of the piezoelectric ceramic 2 connected to the support member 3 as a power supply member.

圧電セラミックス2は、複数層の圧電セラミックスと電極により構成されている。図2に示した破線は内部電極2aであり、この内部電極2aは、A領域とB領域に分割されている。図2に示した4つの黒点2bは、内部電極2aに通じるスルーホールの端面である。   The piezoelectric ceramic 2 is composed of a plurality of layers of piezoelectric ceramics and electrodes. A broken line shown in FIG. 2 is an internal electrode 2a, and the internal electrode 2a is divided into an A region and a B region. The four black dots 2b shown in FIG. 2 are end faces of through holes that communicate with the internal electrode 2a.

スルーホール2b(A+)は、A領域の正の分極極性に係る電極に繋がっている。スルーホール2b(A−)は、A領域の負の分極極性に係る電極に繋がっている。スルーホール2b(B+)は、B領域の正の分極極性に係る電極に繋がっている。スルーホール2b(B−)は、B領域の負の分極極性に係る電極に繋がっている。なお、これら内部電極2aにおける正と負の電極の個別表示は、図示省略している。   The through hole 2b (A +) is connected to an electrode having a positive polarization polarity in the A region. The through hole 2b (A−) is connected to an electrode having a negative polarization polarity in the A region. The through hole 2b (B +) is connected to an electrode having a positive polarization polarity in the B region. The through hole 2b (B−) is connected to an electrode having a negative polarization polarity in the B region. The individual display of the positive and negative electrodes in these internal electrodes 2a is not shown.

支持部材3は、圧電セラミックス2の表面に接着剤などで接合されており、不図示の導電塗料などでスルーホールの端面と電気的に接続されている。具体的には、スルーホール2b(A+)は、「A+」と表記された支持部材3と接続され、スルーホール2b(A−)は、「A−」と表記された支持部材3と接続されている。また、スルーホール2b(B+)は、「B+」と表記された支持部材3と接続され、スルーホール2b(B−)は、「B−」と表記された支持部材3と接続されている。このようにして、支持部材3は、スルーホール2bを介して複数層の圧電セラミックスと電気的に接続されている。   The support member 3 is joined to the surface of the piezoelectric ceramic 2 with an adhesive or the like, and is electrically connected to the end surface of the through hole with a conductive paint (not shown). Specifically, the through hole 2b (A +) is connected to the support member 3 labeled “A +”, and the through hole 2b (A−) is connected to the support member 3 labeled “A−”. ing. Further, the through hole 2b (B +) is connected to the support member 3 indicated as “B +”, and the through hole 2b (B−) is connected to the support member 3 indicated as “B−”. In this way, the support member 3 is electrically connected to the multiple layers of piezoelectric ceramics through the through hole 2b.

図3は、図2に示した振動体5を図1のように対向して配置したときの、上側の振動体5と下側の振動体5の電極の位置関係を示している。この場合、上側と下側の振動体5は、図2に示したY軸のまわりに180°回転されて表裏反転状態で対向している。   FIG. 3 shows the positional relationship between the electrodes of the upper vibrating body 5 and the lower vibrating body 5 when the vibrating body 5 shown in FIG. 2 is arranged to face each other as shown in FIG. In this case, the upper and lower vibrating bodies 5 are rotated 180 ° around the Y axis shown in FIG. 2 and face each other in an inverted state.

図3の位置関係において、上側と下側の支持部材3の対向する端部3b同士が電気的に接続されるようになっている。すなわち、上側の支持部材3の端部3b(A+)と下側の支持部材3の端部3b(B+)が電気的に接続され、上側の支持部材3の端部3b(B+)と下側の支持部材3の端部3b(A+)が電気的に接続される。同様に、上側の支持部材3の端部3b(A−)と下側の支持部材3の端部3b(B−)が電気的に接続され、上側の支持部材3の端部3b(B−)と下側の支持部材3の端部3b(A−)が電気的に接続される。   In the positional relationship of FIG. 3, the opposing end portions 3b of the upper and lower support members 3 are electrically connected to each other. That is, the end 3b (A +) of the upper support member 3 and the end 3b (B +) of the lower support member 3 are electrically connected, and the end 3b (B +) of the upper support member 3 and the lower side The end 3b (A +) of the support member 3 is electrically connected. Similarly, the end 3b (A−) of the upper support member 3 and the end 3b (B−) of the lower support member 3 are electrically connected, and the end 3b (B−) of the upper support member 3 is electrically connected. ) And the end 3b (A−) of the lower support member 3 are electrically connected.

なお、実際には、これら支持部材3の対向する端部3b(すなわち電極)同士は、導電性部材により、電気的に接続されると同時に機械的にも接続される。   Actually, the opposing end portions 3b (that is, electrodes) of the support member 3 are electrically connected by a conductive member and at the same time mechanically.

次に、図1〜3に示した振動機構の駆動方法、及び振動体5に供給される電圧と振動体5の振動モード(形状)について説明する。ここで、圧電セラミックス2のA領域の電極A+とA−との間に印加される交流電圧をVa、B領域の電極B+とB−との間に印加される交流電圧をVbとする。   Next, the driving method of the vibration mechanism shown in FIGS. 1 to 3 and the voltage supplied to the vibration body 5 and the vibration mode (shape) of the vibration body 5 will be described. Here, an alternating voltage applied between the electrodes A + and A− in the A region of the piezoelectric ceramic 2 is Va, and an alternating voltage applied between the electrodes B + and B− in the B region is Vb.

この交流電圧Va,Vbを第1の振動モードの固有振動数に近い周波数で、かつ同位相の交流電圧にすると、圧電セラミックス2の全体(2つの領域)が同位相で伸縮するので、振動体5には、図4(a)に示したような第1の振動モードの振動が発生する。この第1の振動モードでは、接触移動部材4と接触する突起部1aは、接触移動部材4の移動方向と直交する方向、すなわち接触移動部材4と接触・分離する接触分離方向に振動する。   When the AC voltages Va and Vb are set to an AC voltage having a frequency close to the natural frequency of the first vibration mode and the same phase, the entire piezoelectric ceramic 2 (two regions) expands and contracts in the same phase. 5, the vibration of the first vibration mode as shown in FIG. In the first vibration mode, the protrusion 1 a that contacts the contact moving member 4 vibrates in a direction orthogonal to the moving direction of the contact moving member 4, that is, in a contact separation direction that contacts and separates from the contact moving member 4.

また、交流電圧Va,Vbを第2の振動モードの固有振動数に近い周波数で、かつ位相が180°ずれた交流電圧にすると、圧電セラミックス2のA領域とB領域とでは、伸縮の位相が反転する。この結果、振動体5には、図4(b)に示したような第2の振動モードの振動が発生する。この第2の振動モードでは、接触移動部材4と接触する突起部1aは、接触移動部材4の移動方向、すなわち接触移動部材4の駆動方向に振動する。   If the AC voltages Va and Vb are AC voltages having a frequency close to the natural frequency of the second vibration mode and a phase shifted by 180 °, the expansion and contraction phases of the A region and the B region of the piezoelectric ceramic 2 are different. Invert. As a result, vibration in the second vibration mode as shown in FIG. In the second vibration mode, the protrusion 1 a that contacts the contact moving member 4 vibrates in the moving direction of the contact moving member 4, that is, the driving direction of the contact moving member 4.

すなわち、交流電圧VaとVbのベクトルの合成ベクトルが第1の振動モードの振動を発生させる電圧ベクトルとなり、交流電圧Vaと−Vbのベクトルの合成ベクトルが第2の振動モードの振動を発生させる電圧ベクトルとなる。   That is, a combined vector of vectors of AC voltages Va and Vb becomes a voltage vector that generates vibration in the first vibration mode, and a combined vector of vectors of AC voltage Va and -Vb generates a voltage that generates vibration in the second vibration mode. It becomes a vector.

図5は、印加する交流電圧Va,Vbと、第1,第2の振動モードとの関係を示したものである。図5に示したように、印加電圧VaとVbの振幅(VaおよびVbのベクトルの大きさ)を等しくしておくと、VaとVbの位相差θにかかわらず、(Va+Vb)と(Va−Vb)のベクトルが直交することとなる。   FIG. 5 shows the relationship between the applied AC voltages Va and Vb and the first and second vibration modes. As shown in FIG. 5, if the applied voltages Va and Vb have the same amplitude (the magnitudes of the vectors Va and Vb), (Va + Vb) and (Va−) regardless of the phase difference θ between Va and Vb. The vectors of Vb) are orthogonal.

そこで、印加電圧VaとVbの振幅を等しくして位相差θを−90°≦θ≦90°の範囲で変化させると、突起部1aの先端の振動軌跡は、図6に示すように変化する。なお、図6の左側に縦方向に列記した数値は、印加電圧VaとVbの位相差θを示している。また、図6の縦方向の2列目,3列目に列記した形状は、それぞれ、その左側に列記した位相差θに対応する2つの突起部1aの先端の振動軌跡を示している。   Therefore, if the amplitudes of the applied voltages Va and Vb are made equal and the phase difference θ is changed in the range of −90 ° ≦ θ ≦ 90 °, the vibration locus at the tip of the protrusion 1a changes as shown in FIG. . Note that the numerical values listed in the vertical direction on the left side of FIG. 6 indicate the phase difference θ between the applied voltages Va and Vb. Further, the shapes listed in the second and third columns in the vertical direction in FIG. 6 indicate the vibration trajectories of the tips of the two protrusions 1a corresponding to the phase difference θ listed on the left side of each.

この振動軌跡をグラフで示すと、図7のようになる。図7において、横軸は印加電圧VaとVbの位相差θを示している。また、縦軸は、各突起部1aの振動振幅を示し、
駆動方向(接触移動部材4の移動方向)と垂直な方向(接触分離方向)の振動に対して、位相差θが+側のとき正、−側のとき負としている。
This vibration trajectory is shown as a graph in FIG. In FIG. 7, the horizontal axis represents the phase difference θ between the applied voltages Va and Vb. The vertical axis indicates the vibration amplitude of each protrusion 1a.
With respect to vibration in a direction (contact separation direction) perpendicular to the driving direction (movement direction of the contact moving member 4), the phase difference θ is positive when it is positive and negative when it is negative.

この振動軌跡の特徴は、次のようになる。すなわち、駆動方向と垂直な接触分離方向の振動と駆動方向の振動は、常に直交している。また、接触分離方向の振動振幅はほぼ一定であり、駆動方向の振動振幅はほぼ直線的に変化している。さらに、駆動方向の振動は、VaとVbの位相差θがゼロとなる状態を境にして位相差θが+側から−側へ、或いは−側から+側へと反転し、接触移動部材4の移動方向が反転する。   The characteristics of this vibration trajectory are as follows. That is, the vibration in the contact separation direction perpendicular to the driving direction and the vibration in the driving direction are always orthogonal. Further, the vibration amplitude in the contact separation direction is substantially constant, and the vibration amplitude in the driving direction changes substantially linearly. Further, the vibration in the driving direction reverses from the positive side to the negative side or from the negative side to the positive side from the state where the phase difference θ between Va and Vb becomes zero, and the contact moving member 4 The moving direction of is reversed.

このような振動軌跡で突起部1aの先端を接触移動部材4に接触させることにより、接触移動部材4をその軸の方向に前進、後退させることができる。特に、VaおよびVbの電圧振幅を同じにし、VaとVbの位相差θを徐々に変化させることにより、接触移動部材4の駆動速度を前進から後退まで滑らかに変化させることができる。   By bringing the tip of the protrusion 1a into contact with the contact moving member 4 along such a vibration locus, the contact moving member 4 can be moved forward and backward in the direction of the axis. In particular, by making the voltage amplitudes of Va and Vb the same and gradually changing the phase difference θ between Va and Vb, the driving speed of the contact moving member 4 can be smoothly changed from forward to backward.

次に、上記のような振動を発生する振動体5を、図3に示すように配置した場合の上下の振動体5の振動の関係を説明する。   Next, the relationship between the vibrations of the upper and lower vibrating bodies 5 when the vibrating bodies 5 that generate vibrations as described above are arranged as shown in FIG. 3 will be described.

前述のように、上側の電極3b(A+)と下側の電極3b(B+)、上側の電極3b(B+)と下側の電極3b(A+)が電気的に接続される。同様に、上側の電極3b(A−)と下側の電極3b(B−)、上側の電極3b(B−)と下側の電極3b(A−)が電気的に接続される。   As described above, the upper electrode 3b (A +) and the lower electrode 3b (B +) are electrically connected to each other, and the upper electrode 3b (B +) and the lower electrode 3b (A +) are electrically connected. Similarly, the upper electrode 3b (A−) and the lower electrode 3b (B−) are electrically connected, and the upper electrode 3b (B−) and the lower electrode 3b (A−) are electrically connected.

ここで、上側の電極3b(A+)と下側の電極3b(B+)が接続された部分を改めてA1端子と称することとする。同様に、上側の電極3b(B+)と下側の電極3b(A+)が接続された部分をB1端子、上側の電極3b(A−)と下側の電極3b(B−)が接続された部分を改めてA2端子と称することとする。また、上側の電極3b(B−)と下側の電極3b(A−)が接続された部分を改めてB2端子と称することとする。   Here, a portion where the upper electrode 3b (A +) and the lower electrode 3b (B +) are connected is referred to as an A1 terminal again. Similarly, the portion where the upper electrode 3b (B +) and the lower electrode 3b (A +) are connected is the B1 terminal, and the upper electrode 3b (A−) and the lower electrode 3b (B−) are connected. The part will be referred to as the A2 terminal again. Further, a portion where the upper electrode 3b (B-) and the lower electrode 3b (A-) are connected is referred to as a B2 terminal again.

A1端子とA2端子の間に交流電圧Vaを、B1端子とB2端子の間に交流電圧Vbを印加する。Va、Vbは等しい電圧振幅でその位相差θを−90°≦θ≦90°の範囲で変化させると、図4に示すような第1の振動モードと第2の振動モードの振動を発生する。   An AC voltage Va is applied between the A1 terminal and the A2 terminal, and an AC voltage Vb is applied between the B1 terminal and the B2 terminal. When the phase difference θ is changed within the range of −90 ° ≦ θ ≦ 90 ° with equal voltage amplitude, Va and Vb generate vibrations in the first vibration mode and the second vibration mode as shown in FIG. .

この際、同じ分極極性の電極に同じ電位が印加されるので、上側の振動体5と下側の振動体5の対向する分極領域では同じ振動変位を発生する。また、上側と下側の振動体5は、一方をY軸のまわりに180°回転させて表裏反転させた状態で対向しているので、図8に示したように、上下の振動体5の振動変位は、接触移動部材4に対して鏡面対称になる。   At this time, since the same potential is applied to the electrodes having the same polarization polarity, the same vibration displacement occurs in the polarization regions where the upper vibrating body 5 and the lower vibrating body 5 face each other. Further, since the upper and lower vibrating bodies 5 are opposed to each other in a state where one of them is rotated 180 ° around the Y axis and turned upside down, as shown in FIG. The vibration displacement is mirror-symmetric with respect to the contact moving member 4.

また、図9に示したように、接触移動部材4に接触する上側と下側の突起部1aも接触移動部材4の両側から対向する位置関係となっている。従って、接触分離方向(図9では上下方向)の接触力に関しては、上下の突起部1aは、接触移動部材4に対して同じタイミングで逆方向に同じ力をかけることになる。このため、接触移動部材4に曲げの振動応力が加えられることはなく、曲げ振動を発生することがなくなり、接触移動部材4を一定方向に滑らかに移動させることが可能となる。   Further, as shown in FIG. 9, the upper and lower protrusions 1 a that are in contact with the contact moving member 4 are also in a positional relationship facing from both sides of the contact moving member 4. Therefore, regarding the contact force in the contact separation direction (vertical direction in FIG. 9), the upper and lower protrusions 1a apply the same force in the opposite direction to the contact moving member 4 at the same timing. For this reason, bending vibration stress is not applied to the contact moving member 4, and bending vibration is not generated, and the contact moving member 4 can be smoothly moved in a certain direction.

さらに、支持部材3も鏡面対称に変位するが、上下の振動体5の支持部材3の端部3bは、電気的に接続されるだけでなく機械的にも接続される。このため、上下の支持部材3の端部3bに伝わった振動は互いに打ち消し合うこととなる。従って、端部(電極3b)での振動変位がほぼゼロとなって、端部(電極3b)はほぼ静止状態となる。ほぼ静止状態の支持部材3の端部3bを他の部材に固定すれば、他の部材への振動伝播をほぼ完全に抑制することができる。換言すれば、支持部材3の端部3bから周囲に振動が伝播して振動音が発生するのを抑制することができる。   Further, although the support member 3 is also displaced in mirror symmetry, the ends 3b of the support members 3 of the upper and lower vibrating bodies 5 are not only electrically connected but also mechanically connected. For this reason, the vibrations transmitted to the end portions 3b of the upper and lower support members 3 cancel each other. Therefore, the vibration displacement at the end portion (electrode 3b) becomes almost zero, and the end portion (electrode 3b) becomes almost stationary. If the end 3b of the substantially stationary support member 3 is fixed to another member, vibration propagation to the other member can be suppressed almost completely. In other words, it is possible to suppress the generation of vibration noise due to the propagation of vibration from the end 3b of the support member 3 to the surroundings.

上記の説明から明らかなように、2つの振動体5の互いに対向する支持部材3の端部3bには、同相の交流電圧を印加すればよいので、周辺の配線回路を簡素化することができる。なお、上下の振動体5の支持部材3の端部3bは、実際には、直接接続されるだけでなく、図10に示したように、他の部材を介して間接的に接続しても良い。   As is clear from the above description, since an in-phase AC voltage may be applied to the end portions 3b of the support members 3 facing each other of the two vibrating bodies 5, the peripheral wiring circuit can be simplified. . Note that the end portions 3b of the support members 3 of the upper and lower vibrating bodies 5 are not only directly connected in practice, but may be indirectly connected via other members as shown in FIG. good.

図10は、リニア型の振動駆動装置をレンズの駆動に使った場合の構成を示している。   FIG. 10 shows a configuration when a linear vibration driving device is used for driving a lens.

図10では、丸棒状の接触移動部材4は、微小なクリアランスでレンズガイド6に嵌合されている。このレンズガイド6には、レンズ枠7が一体に取り付けられ、レンズガイド6は、このレンズ枠7に装着されたレンズ(図示省略)の移動方向をガイドする。レンズガイド6の取り付け位置とは反対側のレンズ枠7の位置には、溝部が形成され、この溝部に丸棒状の回転止め8が嵌合されている。   In FIG. 10, the round bar-shaped contact moving member 4 is fitted to the lens guide 6 with a minute clearance. A lens frame 7 is integrally attached to the lens guide 6, and the lens guide 6 guides a moving direction of a lens (not shown) attached to the lens frame 7. A groove portion is formed at the position of the lens frame 7 opposite to the mounting position of the lens guide 6, and a round bar-shaped rotation stopper 8 is fitted in the groove portion.

2つの振動体5は、支持部材3の端部3bに形成された孔3cを介して、導電性のあるネジ9によりレンズガイド6に固定される。これにより、レンズガイド6の嵌合孔を通る接触移動部材4に対して、上下の振動体5の弾性体1(厳密には突起部1a)が押圧される。さらに、上下の振動体5の対向する支持部材3の端部3b同士が電気的、且つ機械的に接続される。   The two vibrating bodies 5 are fixed to the lens guide 6 by a conductive screw 9 through a hole 3 c formed in the end 3 b of the support member 3. Thereby, the elastic body 1 (strictly, the protruding portion 1a) of the upper and lower vibrating bodies 5 is pressed against the contact moving member 4 passing through the fitting hole of the lens guide 6. Furthermore, the end portions 3b of the supporting members 3 facing the upper and lower vibrating bodies 5 are electrically and mechanically connected.

従って、上下の支持部材3の端部3bに伝わった上記の鏡面対称の振動は、互いに打ち消し合うような形態でレンズガイド6に作用する。このため、たとえレンズガイド6と接触移動部材4との間にクリアランスが有ったとしても、レンズガイド6の振動、及び振動音の発生を抑制することができる。   Accordingly, the mirror-symmetric vibrations transmitted to the end portions 3b of the upper and lower support members 3 act on the lens guide 6 in such a manner that they cancel each other. For this reason, even if there is a clearance between the lens guide 6 and the contact moving member 4, vibration of the lens guide 6 and generation of vibration noise can be suppressed.

また、導電性のあるネジ9により、上下の振動体5の対向する支持部材3の端部3b同士を電気的、且つ機械的に接続することにより、従来別途に必要であったフレキシブルプリント基板などの配線部材が不要となる。   Moreover, the flexible printed circuit board etc. which were conventionally required separately by electrically and mechanically connecting the edge parts 3b of the supporting member 3 which the upper and lower vibrating bodies 5 oppose with the electroconductive screw | thread 9 etc. This wiring member becomes unnecessary.

なお、上記のように、レンズガイド6の振動を抑制することができるので、レンズガイド6の剛性はそれほど高くなくてもよい。従って、レンズガイド6の接触分離方向の厚みを薄くして薄板状にしても良い。この場合、小型化、コスト低減化にも寄与するが、接触移動部材4も同時に薄板状にすれば、より一層の小型化、コスト低減化を図ることが可能となる。   In addition, since the vibration of the lens guide 6 can be suppressed as described above, the rigidity of the lens guide 6 may not be so high. Therefore, the thickness of the lens guide 6 in the contact separation direction may be reduced to a thin plate shape. In this case, although it contributes to size reduction and cost reduction, if the contact moving member 4 is also made into a thin plate at the same time, it becomes possible to achieve further size reduction and cost reduction.

さらに、図10におけるネジ9の代わりに、少なくともレンズガイド6の孔6cに挿入される部分がネジ部となっていない導電性の棒材を用いることも可能である。この場合は、上下の振動体5をレンズガイド6に直接載せた状態で、上下の支持部材3の端部3bに形成された孔3cとレンズガイド6の孔6cとの位置合わせを行う。この状態で、上下の孔3c、及びレンズガイド6の孔6c棒材を貫通させる。そして、上下の孔3c、又はその近傍の部分では、支持部材3の端部3bを棒材に固着させる。   Furthermore, instead of the screw 9 in FIG. 10, it is also possible to use a conductive bar material in which at least a portion inserted into the hole 6c of the lens guide 6 is not a screw portion. In this case, with the upper and lower vibrating bodies 5 placed directly on the lens guide 6, the hole 3 c formed in the end 3 b of the upper and lower support members 3 and the hole 6 c of the lens guide 6 are aligned. In this state, the upper and lower holes 3c and the rod 6c of the lens guide 6 are passed through. Then, at the upper and lower holes 3c or in the vicinity thereof, the end 3b of the support member 3 is fixed to the bar.

このような形態で上下の振動体5の支持部材3の端部3bを機械的に接合した場合は、上下の支持部材3の端部3bに伝わった振動が互いに打ち消し合う作用が高くなり、レンズガイド6の振動、及び振動音の発生をより一層抑制することが可能となる。   When the end portions 3b of the support members 3 of the upper and lower vibrating bodies 5 are mechanically joined in such a form, vibrations transmitted to the end portions 3b of the upper and lower support members 3 cancel each other, and the lens The vibration of the guide 6 and the generation of vibration noise can be further suppressed.

上記のように棒材を用いた場合は、弾性体で構成されたワッシャ状の部材を棒材に装着し、このワッシャ状の部材を支持部材3の端部3bとレンズガイド6との間に介在させることが望ましい。このようにすることで、万一、接合された支持部材3の端部3bが振動したとしても、その振動を弾性体で構成されたワッシャ状の部材で吸収することができる。   When the bar is used as described above, a washer-shaped member made of an elastic body is attached to the bar, and the washer-shaped member is interposed between the end 3 b of the support member 3 and the lens guide 6. It is desirable to intervene. By doing in this way, even if the end part 3b of the joined support member 3 vibrates, the vibration can be absorbed by the washer-like member made of an elastic body.

なお、上記の例ではVaとVbの位相差θを−90°≦θ≦90°の範囲で変化させているが、VaとVbの初期の位相差θを−90°以下、或いは+90°以上として180°の範囲で変化させるようにしても同等の効果を奏することができる。この場合、振動振幅で駆動方向と垂直な方向(接触分離方向)の振動が減少していくが、駆動制御は可能である。   In the above example, the phase difference θ between Va and Vb is changed in a range of −90 ° ≦ θ ≦ 90 °, but the initial phase difference θ between Va and Vb is −90 ° or less, or + 90 ° or more. Even if it is changed within the range of 180 °, the same effect can be obtained. In this case, the vibration in the direction (contact separation direction) perpendicular to the driving direction decreases with the vibration amplitude, but drive control is possible.

また、支持部材3の延出部3aは、図11に示したように、振動体5の中心部に向かって延伸するような形態であってもよい。また、支持部材3の延出部3aは、図12に示したように、接触移動部材4が前進する方向、又は後退する方向の一方の方向にだけ延出するような形態であってもよい。   Further, the extending portion 3 a of the support member 3 may be configured to extend toward the center portion of the vibrating body 5 as illustrated in FIG. 11. Further, as shown in FIG. 12, the extending portion 3 a of the support member 3 may be configured to extend only in one direction of the advancing direction or the retreating direction of the contact moving member 4. .

図11,12の何れの形態であっても、一方の振動体5をY軸まわりに180°回転させて2つの振動体5を表裏反転状態で対向させれば、対向する電極3b同士の極性の関係は、図3の場合と全く同様となる。従って、図11,12の振動体5を用いる場合は、対向する電極3b同士を電気的、及び機械的に接続し、前述のような形態で電圧を印加する。   11 and 12, if one vibrating body 5 is rotated by 180 ° around the Y axis and the two vibrating bodies 5 are opposed to each other in an inverted state, the polarities of the electrodes 3 b facing each other are reversed. The relationship is exactly the same as in the case of FIG. Therefore, when the vibrating body 5 of FIGS. 11 and 12 is used, the electrodes 3b facing each other are electrically and mechanically connected, and a voltage is applied in the form as described above.

これにより、対向する2つの振動体5の振動変位が接触移動部材4に対して鏡面対称となる。この場合、対向する2つの振動体5からそれらの支持部材3の端部(電極3b)に伝達される振動同士は互いに打ち消し合うこととなる。従って、端部(電極3b)での振動変位がゼロとなって、端部(電極3b)はほぼ静止状態となるので、端部(電極3b)から周囲に振動が伝播して振動音が発生するのを防止することができる。   Thereby, the vibration displacement of the two vibrating bodies 5 facing each other is mirror-symmetric with respect to the contact moving member 4. In this case, the vibrations transmitted from the two opposing vibrating bodies 5 to the end portion (electrode 3b) of the support member 3 cancel each other. Accordingly, the vibration displacement at the end portion (electrode 3b) becomes zero and the end portion (electrode 3b) becomes almost stationary, so that vibration propagates from the end portion (electrode 3b) to the surroundings to generate vibration sound. Can be prevented.

図13に示した振動体5では、支持部材3の端部(電極)3bのB側の極性が、図2の場合と逆転した状態となっている。   In the vibrating body 5 shown in FIG. 13, the polarity on the B side of the end portion (electrode) 3 b of the support member 3 is reverse to that in the case of FIG. 2.

この場合は、一方の振動体5をY軸まわりに180°回転させて2つの振動体5を表裏反転状態で対向させ、対向する電極3b同士を電気的に接続したとしても、互いに異なる極性の電極同士が接続されてしまう。換言すれば、前述のような形態で電圧を印加しても、対向する2つの振動体5の振動変位が接触移動部材4に対して鏡面対称とはならず、上記の効果が得られなくなる。   In this case, even if one vibrating body 5 is rotated 180 ° around the Y axis so that the two vibrating bodies 5 face each other in an inverted state and the opposing electrodes 3b are electrically connected, they have different polarities. The electrodes are connected. In other words, even if a voltage is applied in the form as described above, the vibration displacement of the two vibrating bodies 5 facing each other is not mirror-symmetric with respect to the contact moving member 4, and the above effect cannot be obtained.

従って、図13に示した振動体5を用いる場合は、上記の効果を得るために次のような形態で電極3b同士を電気的に接続する。すなわち、対向する支持部材3の電極3bは、電気的には分離して、別途の配線により、上側の電極3b(A+)と下側の電極3b(B+)、上側の電極3b(B+)と下側の電極3b(A+)を電気的に接続する。同様に、別途の配線により、上側の電極3b(A−)と下側の電極3b(B−)、上側の電極3b(B−)と下側の電極3b(A−)を電気的に接続する。   Therefore, when using the vibrating body 5 shown in FIG. 13, in order to acquire said effect, the electrodes 3b are electrically connected with the following forms. That is, the electrodes 3b of the opposing support member 3 are electrically separated and separated from the upper electrode 3b (A +), the lower electrode 3b (B +), and the upper electrode 3b (B +) by separate wiring. The lower electrode 3b (A +) is electrically connected. Similarly, the upper electrode 3b (A-) and the lower electrode 3b (B-), and the upper electrode 3b (B-) and the lower electrode 3b (A-) are electrically connected by separate wiring. To do.

また、図13に示した振動体5を用いる場合であっても、機械的には、対向する電極3b同士を接続する。これにより、前述のような形態で電圧を印加することにより、振動体5、支持部材3の振動変位が鏡面対称となり、上記の効果が得られることとなる。   Further, even when the vibrating body 5 shown in FIG. 13 is used, the opposing electrodes 3b are mechanically connected to each other. Thereby, by applying a voltage in the form as described above, the vibration displacement of the vibrating body 5 and the support member 3 becomes mirror-symmetrical, and the above-described effect is obtained.

振動体5の支持部材3は、図14に示したように構成することも可能である。図14の振動体5を用いる場合は、一方の振動体5をX軸まわりに180°回転させて2つの振動体5を表裏反転状態で対向させる。この場合、上下の電極3bは、(A+)と(A+)、(A−)と(A−)、(B+)と(B+)、(B−)と(B−)の形態で対向することとなり、対向する電極3bの領域(A領域、B領域)が図3,11,12の場合と異なっている。しかし、対向する2つの電極3bの極性は同一となる。   The support member 3 of the vibrating body 5 can also be configured as shown in FIG. When the vibrating body 5 of FIG. 14 is used, one of the vibrating bodies 5 is rotated by 180 ° around the X axis so that the two vibrating bodies 5 face each other in an inverted state. In this case, the upper and lower electrodes 3b are opposed to each other in the form of (A +) and (A +), (A−) and (A−), (B +) and (B +), and (B−) and (B−). Thus, the regions (A region, B region) of the facing electrode 3b are different from those in FIGS. However, the two opposing electrodes 3b have the same polarity.

従って、図14に示した振動体5を用いる場合は、対向する電極3b同士を電気的、及び機械的に接続する。そして、A領域,B領域の電極3bの接続に係る端子には、それぞれ前述のような形態でVa,Vbを印加する。これにより、図3,11,12,13の場合と同様の効果が得られる。   Therefore, when the vibrating body 5 shown in FIG. 14 is used, the opposing electrodes 3b are electrically and mechanically connected. Then, Va and Vb are applied to the terminals related to the connection of the electrodes 3b in the A region and the B region, respectively, in the above-described manner. Thereby, the same effect as the case of FIG.

[第2の実施の形態]
第1の実施の形態に係る振動体は、リニア駆動型の振動体であったが、回転駆動型の振動体においても、第1の実施の形態と同様に、2つの振動体の支持部材の端部の振動変位が、接触移動部材に対して鏡面対称となるように構成することも可能である。
[Second Embodiment]
Although the vibrating body according to the first embodiment is a linear drive type vibrating body, the rotational driving type vibrating body also includes two support members for the vibrating body as in the first embodiment. It is also possible to configure the vibration displacement of the end portion to be mirror-symmetric with respect to the contact moving member.

図15は、本発明の第2の実施の形態に係る振動駆動装置の回転駆動型の振動機構を例示した分解斜視図である。   FIG. 15 is an exploded perspective view illustrating a rotational drive type vibration mechanism of the vibration drive device according to the second embodiment of the invention.

図15に示したように、この振動機構では、同一構造の2つの振動体50が接触移動部40を介して対向して配置されている。この接触移動部材40の形状は、円板状となっている。接触移動部材40の中心部には、シャフト60が固定状態で貫通されている。   As shown in FIG. 15, in this vibration mechanism, two vibrating bodies 50 having the same structure are arranged to face each other with the contact moving part 40 interposed therebetween. The contact moving member 40 has a disk shape. A shaft 60 is passed through the central portion of the contact moving member 40 in a fixed state.

振動体50は、互いに接合された中空円板状の弾性体10と圧電セラミックス20を
有している。2つの振動体50は、弾性体10が接触移動体40の側に位置するように配置されている。弾性体10の外表面、すなわち接触移動部材40との対向面には突起部10aが形成されている。振動体50は、この突起部10aを介して接触移動部材40に接触し、その振動を接触移動部材40に伝達することにより、接触移動部材40を回転させる。この接触部材40の回転力は、シャフト60を介して他の部材(図示省略)に伝達される。
The vibrating body 50 includes a hollow disk-shaped elastic body 10 and a piezoelectric ceramic 20 that are bonded to each other. The two vibrating bodies 50 are arranged so that the elastic body 10 is positioned on the contact moving body 40 side. A protrusion 10 a is formed on the outer surface of the elastic body 10, that is, the surface facing the contact moving member 40. The vibrating body 50 contacts the contact moving member 40 via the protrusion 10 a and transmits the vibration to the contact moving member 40 to rotate the contact moving member 40. The rotational force of the contact member 40 is transmitted to another member (not shown) via the shaft 60.

圧電セラミックス20は、電気−機械エネルギー変換素子の一種であり、その外表面には、薄板状の支持部材30が取付けられている。この支持部材30は、導電性のあるバネ部材により構成され、接合により弾性体10と一体化された圧電セラミックス20の領域から延出された略L字状の延出部30aを有している。この延出部30aの端部30bには、孔30cが形成されている。この孔30cは、バネ性のある支持部材30を他の何らかの部材に取付けて、振動体50を離間可能な形態で接触移動体40に接触させるために形成されている。   The piezoelectric ceramic 20 is a kind of electro-mechanical energy conversion element, and a thin plate-like support member 30 is attached to the outer surface thereof. The support member 30 is formed of a conductive spring member, and has a substantially L-shaped extending portion 30a extending from a region of the piezoelectric ceramic 20 integrated with the elastic body 10 by bonding. . A hole 30c is formed in the end 30b of the extension 30a. The hole 30c is formed in order to attach the support member 30 having a spring property to some other member and bring the vibrating body 50 into contact with the contact moving body 40 in a separable form.

なお、支持部材30は、圧電セラミックス20に電圧を供給して機械的な振動を励起させる給電機能も有している。すなわち、支持部材30は、振動体50を支持する支持機能、振動体50を離間可能な形態で接触移動部材40に接触させるためのバネ機能、機械的な振動を得るための電気エネルギーを供給する給電機能を兼備している。従って、従来は別途必要であった加圧部材、給電配線等が不要となり、小型化、軽量化を図ることが可能となる。   The support member 30 also has a power feeding function that excites mechanical vibration by supplying voltage to the piezoelectric ceramic 20. That is, the support member 30 supplies a support function for supporting the vibrating body 50, a spring function for bringing the vibrating body 50 into contact with the contact moving member 40 in a separable form, and electrical energy for obtaining mechanical vibration. It also has a power feeding function. Therefore, a pressure member, a power supply wiring, and the like that are separately required in the past are unnecessary, and it is possible to reduce the size and weight.

図16は、給電部材としての支持部材30と、それに接続された圧電セラミックス2の電極の分極極性との関係を示したものである。   FIG. 16 shows the relationship between the support member 30 as a power supply member and the polarization polarity of the electrodes of the piezoelectric ceramic 2 connected thereto.

圧電セラミックス20は、接触移動部材40の回転方向に6分割された電極領域をもっている。この6つの電極領域は、図6に「A+」、「A−」「、B+」、「B−」と示したように、交互にA領域とB領域に分類されている。3つのA領域には、同じ電圧が印加される。同様に、3つのB領域にも同じ電圧が印加される。なお、図15に示した突起部10aは、A領域とB領域の境界位置に対応する弾性体10上の位置に120°のピッチで3箇所に形成されている。   The piezoelectric ceramic 20 has an electrode region divided into six in the rotation direction of the contact moving member 40. These six electrode regions are alternately classified into an A region and a B region as indicated by “A +”, “A−”, “B +”, and “B−” in FIG. The same voltage is applied to the three A regions. Similarly, the same voltage is applied to the three B regions. Note that the protrusions 10a shown in FIG. 15 are formed at three positions at a pitch of 120 ° at positions on the elastic body 10 corresponding to the boundary positions between the A region and the B region.

圧電セラミックス20は、複数層の圧電セラミックスと電極により構成されている。図16に示した破線は内部電極20aであり、この内部電極20aは、前述のようにA領域とB領域に分割されている。図16中の12個の黒点は、内部電極20aに通じるスルーホールの端面を示している。   The piezoelectric ceramic 20 includes a plurality of layers of piezoelectric ceramics and electrodes. The broken line shown in FIG. 16 is the internal electrode 20a, and the internal electrode 20a is divided into the A region and the B region as described above. The twelve black dots in FIG. 16 indicate the end faces of the through holes that communicate with the internal electrode 20a.

スルーホール20b(A+)は、A領域の正の分極極性に係る電極に繋がっている。スルーホール20b(A−)は、A領域の負の分極極性に係る電極に繋がっている。スルーホール20b(B+)は、B領域の正の分極極性に係る電極に繋がっている。スルーホール20b(B−)は、B領域の負の分極極性に係る電極に繋がっている。なお、これら内部電極20aにおける正と負の電極の個別表示は、図示省略している。   The through hole 20b (A +) is connected to an electrode having a positive polarization polarity in the A region. The through hole 20b (A−) is connected to an electrode having a negative polarization polarity in the A region. The through hole 20b (B +) is connected to an electrode having a positive polarization polarity in the B region. The through hole 20b (B−) is connected to an electrode having a negative polarization polarity in the B region. The individual display of the positive and negative electrodes in these internal electrodes 20a is not shown.

支持部材30は、圧電セラミックス20の外表面の外周部に接着剤などで接合されており、不図示の導電塗料などでスルーホールの端面と電気的に接続されている。具体的には、スルーホール20b(A+)は、「A+」と表記された支持部材30と接続され、スルーホール20b(A−)は、「A−」と表記された支持部材30と接続されている。また、スルーホール20b(B+)は、「B+」と表記された支持部材30と接続され、スルーホール20b(B−)は、「B−」と表記された支持部材30と接続されている。このように、支持部材30は、スルーホール20bを介して複数層の圧電セラミックス20と電気的に接続されている。   The support member 30 is bonded to the outer peripheral portion of the outer surface of the piezoelectric ceramic 20 with an adhesive or the like, and is electrically connected to the end face of the through hole with a conductive paint (not shown). Specifically, the through hole 20b (A +) is connected to the support member 30 labeled “A +”, and the through hole 20b (A−) is connected to the support member 30 labeled “A−”. ing. The through hole 20b (B +) is connected to the support member 30 labeled “B +”, and the through hole 20b (B−) is connected to the support member 30 labeled “B−”. As described above, the support member 30 is electrically connected to the multi-layered piezoelectric ceramics 20 through the through hole 20b.

圧電セラミックス20は、6つの領域に区分され、これら領域はそれぞれ正と負の電極(内部電極)を有しているので、合計で12の内部電極を有していることになる。これに対し、支持部材30及び延出部30aの数は、「6」となっている。このように、支持部材30及び延出部30aの数を圧電セラミックス20正と負の分極極性に係る内部電極の総数よりも少なくすることにより、支持構造、給電配線構造を簡素化することができ、振動駆動装置の小型化、低価格化等を図ることもできる。   The piezoelectric ceramic 20 is divided into six regions, and each of these regions has a positive electrode and a negative electrode (internal electrode), and therefore has a total of 12 internal electrodes. On the other hand, the number of the support members 30 and the extending portions 30a is “6”. Thus, the support structure and the power supply wiring structure can be simplified by reducing the number of the support members 30 and the extending portions 30a from the total number of internal electrodes related to the positive and negative polarizations of the piezoelectric ceramic 20. In addition, the vibration drive device can be reduced in size and price.

図17は、図16に示した電極の分極極性の振動体50を図15のように対向して配置した場合の、左側の振動体50と右側の振動体50の電極の位置関係を示している。この場合、左側と右側の振動体50は、その一方が図16に示したY軸のまわりに180°回転されて表裏反転状態で対向している。   FIG. 17 shows the positional relationship between the electrodes of the left vibrating body 50 and the right vibrating body 50 when the vibrating bodies 50 having the polarities of the electrodes shown in FIG. 16 are arranged facing each other as shown in FIG. Yes. In this case, one of the left and right vibrating bodies 50 is rotated 180 ° around the Y axis shown in FIG.

図17の位置関係において、左側と右側の支持部材30の端部30bは、対向するもの同士が電気的に接続されるようになっている。すなわち、左側の支持部材30の端部30b(A+)と右側の支持部材30の端部30b(B+)が電気的に接続され、左側の支持部材30の端部30b(B+)と右側の支持部材30の端部30b(A+)が電気的に接続される。同様に、左側の支持部材30の端部30b(A−)と右側の支持部材30の端部30b(B−)が電気的に接続され、左側の支持部材30の端部30b(B−)と右側の支持部材30の端部30b(A−)が電気的に接続される。   In the positional relationship of FIG. 17, the end portions 30 b of the left and right support members 30 are electrically connected to each other. That is, the end 30b (A +) of the left support member 30 and the end 30b (B +) of the right support member 30 are electrically connected, and the end 30b (B +) of the left support member 30 and the right support The end 30b (A +) of the member 30 is electrically connected. Similarly, the end 30b (A−) of the left support member 30 and the end 30b (B−) of the right support member 30 are electrically connected, and the end 30b (B−) of the left support member 30 is connected. And the end 30b (A-) of the right support member 30 are electrically connected.

なお、実際には、これら支持部材30の対向する端部30b(すなわち電極)同士は、導電性部材により、電気的に接続されると同時に機械的にも接続される。   In practice, the opposing end portions 30b (that is, electrodes) of the support member 30 are electrically connected and mechanically connected by the conductive member.

次に、図15〜17に示した振動機構の駆動方法、及び振動体50に供給される電圧と振動体50の振動モード(形状)について説明する。ここで、第1の実施の形態と同様に、圧電セラミックス20のA領域の電極A+とA−との間に印加される交流電圧をVa、B領域の電極B+とB−との間に印加される交流電圧をVbとする。   Next, the driving method of the vibration mechanism shown in FIGS. 15 to 17 and the voltage supplied to the vibration body 50 and the vibration mode (shape) of the vibration body 50 will be described. Here, as in the first embodiment, an alternating voltage applied between the electrodes A + and A− in the A region of the piezoelectric ceramic 20 is applied between Va and the electrodes B + and B− in the B region. Let ACb be Vb.

この交流電圧Va,Vbを第1の振動モードの固有振動数に近い周波数で、かつ同位相の交流電圧にすると、圧電セラミックス20の全体(6つの領域)が同位相で伸縮するので、振動体50には、第1の振動モードの振動が発生する。   When the AC voltages Va and Vb are set to an AC voltage having a frequency close to the natural frequency of the first vibration mode and the same phase, the entire piezoelectric ceramic 20 (six regions) expands and contracts in the same phase. 50, vibration in the first vibration mode is generated.

この第1の振動モードでは、図18に示したように、中空円板状の弾性体10の内径付近が凹み(外径付近は出っ張る)、1/2周期後には逆に外径付近が凹む(内径付近は出っ張る)形態で圧電セラミックス20が振動する。この第1の振動モードの振動により、弾性体10の突起部10aの先端は、接触移動部材40と接触したり分離したりする。   In this first vibration mode, as shown in FIG. 18, the vicinity of the inner diameter of the hollow disk-shaped elastic body 10 is recessed (the vicinity of the outer diameter protrudes), and conversely, the vicinity of the outer diameter is recessed after 1/2 cycle. Piezoelectric ceramics 20 vibrate in a form (protrusions near the inner diameter). Due to the vibration in the first vibration mode, the tip of the protrusion 10 a of the elastic body 10 contacts or separates from the contact moving member 40.

また、交流電圧Va,Vbを第2の振動モードの固有振動数に近い周波数で、かつ位相が180°ずれた交流電圧にすると、圧電セラミックス20のA領域とB領域とでは、伸縮の位相が反転する。この結果、圧電セラミックス20、すなわち振動体50の弾性体10には、図19に示したような第2の振動モードの振動が発生する。この第2の振動モードでは、中空円板状の弾性体50に周方向に3つの山と3つの谷ができ、1/2周期後には山が谷に、谷が山に変化する形態で圧電セラミックス20が振動する。この第2の振動モードの振動により、弾性体10の突起部10aの先端は周方向に往復振動する。   If the AC voltages Va and Vb are AC voltages having a frequency close to the natural frequency of the second vibration mode and a phase shifted by 180 °, the expansion and contraction phases of the A region and the B region of the piezoelectric ceramic 20 are different. Invert. As a result, the vibration of the second vibration mode as shown in FIG. 19 is generated in the piezoelectric ceramic 20, that is, the elastic body 10 of the vibrating body 50. In this second vibration mode, the hollow disc-shaped elastic body 50 has three peaks and three valleys in the circumferential direction, and after 1/2 cycle, the peaks change into valleys and the valleys change into peaks. The ceramic 20 vibrates. Due to the vibration in the second vibration mode, the tip of the protrusion 10a of the elastic body 10 reciprocates in the circumferential direction.

第1の振動モードによる接触/分離の振動と、第2の振動モードによる周方向振動との組み合わせにより、接触移動部材40は回転することになる。この場合、回転型の振動駆動機構においても、不感帯のない滑らかな駆動制御が実現される。   The contact moving member 40 is rotated by a combination of contact / separation vibration in the first vibration mode and circumferential vibration in the second vibration mode. In this case, smooth drive control without a dead zone is also realized in the rotary vibration drive mechanism.

なお、接触移動部材40を回転させるための交流電圧VaとVbのベクトル関係や位相差θの制御等は、第1の実施の形態において図5〜図7等を用いて説明した通りなので、ここではその詳細な説明を省略する。   The vector relationship between the AC voltages Va and Vb for rotating the contact moving member 40, the control of the phase difference θ, and the like are as described in the first embodiment with reference to FIGS. Then, the detailed explanation is omitted.

次に、上記のような振動を発生する振動体5を、図17に示すように配置した場合の左右の振動体50の振動の関係を説明する。   Next, the relationship between the vibrations of the left and right vibrating bodies 50 when the vibrating body 5 that generates vibration as described above is arranged as shown in FIG. 17 will be described.

前述のように、左側の電極30b(A+)と右側の電極30b(B+)、左側の電極30b(B+)と右側の電極30b(A+)が電気的に接続される。同様に、左側の電極30b(A−)と右側の電極30b(B−)、左側の電極30b(B−)と右側の電極30b(A−)が電気的に接続される。   As described above, the left electrode 30b (A +) and the right electrode 30b (B +), and the left electrode 30b (B +) and the right electrode 30b (A +) are electrically connected. Similarly, the left electrode 30b (A-) and the right electrode 30b (B-), and the left electrode 30b (B-) and the right electrode 30b (A-) are electrically connected.

ここで、左側の電極30b(A+)と右側の電極30b(B+)が接続された部分を改めてA1端子と称することとする。同様に、左側の電極30b(B+)と右側の電極30b(A+)が接続された部分をB1端子、左側の電極30b(A−)と右側の電極30b(B−)が接続された部分を改めてA2端子称することとする。また、左側の電極30b(B−)と右側の電極30b(A−)が接続された部分を改めてB2端子と称することとする。   Here, a portion where the left electrode 30b (A +) and the right electrode 30b (B +) are connected is referred to as an A1 terminal again. Similarly, the portion where the left electrode 30b (B +) and the right electrode 30b (A +) are connected is the B1 terminal, and the portion where the left electrode 30b (A−) and the right electrode 30b (B−) are connected. It will be referred to as the A2 terminal again. Further, a portion where the left electrode 30b (B-) and the right electrode 30b (A-) are connected is referred to as a B2 terminal again.

A1端子とA2端子の間に交流電圧Vaを、B1端子とB2端子の間に交流電圧Vbを印加する。Va、Vbは等しい電圧振幅でその位相差θを−90°≦θ≦90°の範囲で変化させると、図18に示した第1の振動モード、図19に示した第2の振動モードの振動を発生する。   An AC voltage Va is applied between the A1 terminal and the A2 terminal, and an AC voltage Vb is applied between the B1 terminal and the B2 terminal. Va and Vb have the same voltage amplitude and the phase difference θ is changed in the range of −90 ° ≦ θ ≦ 90 °, the first vibration mode shown in FIG. 18 and the second vibration mode shown in FIG. Generates vibration.

この場合、左右の振動体50は、一方をY軸のまわりに180°回転させて表裏反転された状態で対向し、左右の振動体50の対向する分極領域では、同じ分極極性の電極に同じ電位が印加される。従って、左側の振動体50の対向する領域では、同じ振動変位が発生し、左右の振動体50の振動変位は、接触移動部材40に対して鏡面対称となる。   In this case, the left and right vibrating bodies 50 face each other in a state where one side is rotated by 180 ° around the Y-axis and the front and back sides are reversed. A potential is applied. Therefore, the same vibration displacement occurs in the area where the left vibrating body 50 faces, and the vibration displacement of the left and right vibrating bodies 50 is mirror-symmetric with respect to the contact moving member 40.

また、接触移動部材40に接触する左側と右側の突起部10aも接触移動部材40の両側から対向する位置関係となっている(図15,17参照)。従って、接触分離方向(図15,17では左右方向)の接触力に関しては、左右の突起部10aは、接触移動部材40に対して同じタイミングで逆方向に同じ力をかけることになる。このため、接触移動部材40に曲げの振動応力が加えられることはなく、曲げ振動を発生することがなくなる。   Further, the left and right protrusions 10a that come into contact with the contact moving member 40 are also positioned so as to face each other from both sides of the contact moving member 40 (see FIGS. 15 and 17). Therefore, regarding the contact force in the contact separation direction (left and right direction in FIGS. 15 and 17), the left and right protrusions 10a apply the same force in the opposite direction to the contact moving member 40 at the same timing. For this reason, bending vibration stress is not applied to the contact moving member 40, and bending vibration does not occur.

さらに、支持部材30も鏡面対称に変位するが、左右の振動体50の支持部材30の端部30bは、電気的に接続されるだけでなく機械的にも接続されている。このため、左右の支持部材30の端部30bに伝わった振動は互いに打ち消し合うこととなる。従って、端部30b(電極)での振動変位がほぼゼロとなって、端部30b(電極)はほぼ静止状態となる。ほぼ静止状態の支持部材30の端部30bを他の部材に固定すれば、他の部材の振動をほぼ完全に抑制することができる。換言すれば、支持部材3の端部3bから周囲に振動が伝播して振動音が発生するのを抑制することができる。   Furthermore, although the support member 30 is also displaced mirror-symmetrically, the end portions 30b of the support members 30 of the left and right vibrating bodies 50 are not only electrically connected but also mechanically connected. For this reason, the vibrations transmitted to the end portions 30b of the left and right support members 30 cancel each other. Therefore, the vibration displacement at the end portion 30b (electrode) becomes substantially zero, and the end portion 30b (electrode) becomes substantially stationary. If the end 30b of the substantially stationary support member 30 is fixed to another member, vibrations of the other member can be suppressed almost completely. In other words, it is possible to suppress the generation of vibration noise due to the propagation of vibration from the end 3b of the support member 3 to the surroundings.

上記の説明から明らかなように、2つの振動体50の互いに対向する支持部材30の端部30bには、同相の交流電圧を印加すればよいので、周辺の配線回路を簡素化することができる。なお、左右の振動体50の支持部材30の端部30bは、具体的には、ハンダ等で直接接合されるだけでなく、図20に示したように、他の部材を用いて接続されても良い。   As is clear from the above description, since the in-phase AC voltage may be applied to the end portions 30b of the support members 30 facing each other of the two vibrating bodies 50, the peripheral wiring circuit can be simplified. . Note that the end portions 30b of the support members 30 of the left and right vibrating bodies 50 are not only directly joined by solder or the like, but also connected by using other members as shown in FIG. Also good.

図20は、回転駆動型の振動機構を装置に実装する場合の実装形態を示す図である。図20では、左右の振動体50を左右のケース110で囲ってネジ100で固定している。具体的には、左右の振動体50の支持部材30の端部30bに形成された孔30cと、左右のケース110に形成されたネジ孔110aにネジ100を捩り込むことにより、左右の振動体50を左右のケース110に収納している。   FIG. 20 is a diagram showing a mounting form in the case where a rotational drive type vibration mechanism is mounted on the apparatus. In FIG. 20, the left and right vibrating bodies 50 are surrounded by left and right cases 110 and fixed with screws 100. Specifically, the left and right vibrating bodies are formed by screwing the screws 100 into the holes 30c formed in the end portions 30b of the support members 30 of the left and right vibrating bodies 50 and the screw holes 110a formed in the left and right cases 110. 50 is housed in the left and right cases 110.

この場合、円板上の接触移動部材40に装着されたシャフト60は、左右のケース110の中心に設けられた軸受110aにより軸支される。また、図20から明らかなように、左右の振動体50の支持部材30の間には、それらの弾性体10を接触移動部材40に接触させた場合に、左右の弾性体10と圧電セラミックス20の厚さの分だけの隙間が生じる。従って、左右の振動体50の支持部材30の弾性により、左右の振動体50、厳密には、その弾性体10は、接触移動部材40に圧接される。この圧接力は、左右の支持部材30の端部30bの間にスペーサ120を挿入することにより、調節することができる。   In this case, the shaft 60 attached to the contact moving member 40 on the disk is pivotally supported by a bearing 110 a provided at the center of the left and right cases 110. As apparent from FIG. 20, when the elastic bodies 10 are brought into contact with the contact moving member 40 between the support members 30 of the left and right vibrating bodies 50, the left and right elastic bodies 10 and the piezoelectric ceramics 20. A gap corresponding to the thickness of is formed. Accordingly, due to the elasticity of the support members 30 of the left and right vibrating bodies 50, the left and right vibrating bodies 50, strictly speaking, the elastic bodies 10 are pressed against the contact moving member 40. This pressure contact force can be adjusted by inserting the spacer 120 between the end portions 30 b of the left and right support members 30.

さらに、ネジ100は導電性のある部材で構成されているので、左右の振動体50の対向する支持部材30の端部30bは、電気的に接続されるだけでなく、機械的にも接合される。従って、左右の支持部材30の端部30bに伝わった上記の鏡面対称の振動は、互いに打ち消し合うこととなり、左右の支持部材30の端部30bでの振動、及び振動音の発生を抑制することができる。   Furthermore, since the screw 100 is formed of a conductive member, the end portions 30b of the support members 30 facing the left and right vibrating bodies 50 are not only electrically connected but also mechanically joined. The Therefore, the mirror-symmetric vibrations transmitted to the end portions 30b of the left and right support members 30 cancel each other, and the vibrations at the end portions 30b of the left and right support members 30 and the generation of vibration noise are suppressed. Can do.

また、導電性のあるネジ100により上下の振動体50の支持部材30の端部30bを電気的、且つ機械的に接続することにより、従来別途に必要であったフレキシブルプリント基板などの配線部材が不要となる。   In addition, by electrically and mechanically connecting the end portions 30b of the support members 30 of the upper and lower vibrating bodies 50 with the conductive screws 100, wiring members such as flexible printed boards that have been conventionally required can be obtained. It becomes unnecessary.

給電部材としての支持部材30と、それに接続された圧電セラミックス20の電極の分極極性との関係は、図21に示したように構成することも可能である。図21の構成では、図16に示した下側の4つの−極を短絡して1つのグランドラインの共通電極Gとしている。また、図16の右上の「A+」極は、図21の構成では左下の「A+」極に対応している。また、図16左上の「B+」極は、図21の構成では右下の「B+」極に対応している。   The relationship between the support member 30 as a power supply member and the polarization polarity of the electrode of the piezoelectric ceramic 20 connected to the support member 30 can be configured as shown in FIG. In the configuration of FIG. 21, the lower four negative poles shown in FIG. 16 are short-circuited to form a common electrode G for one ground line. Further, the upper right “A +” pole in FIG. 16 corresponds to the lower left “A +” pole in the configuration of FIG. Further, the “B +” pole at the upper left of FIG. 16 corresponds to the “B +” pole at the lower right in the configuration of FIG.

図21のように構成された2つの振動体50を用いる場合は、その一方の振動体を180°回転させて表裏反転状態で対向させ、対向する支持部材30の端部30b同士を電気的、機械的に接続する。この場合、図21の状態の振動体50が図17の左側の振動体50に相当するものと仮定すると、図21の左下の「A+」極と、それに接続された「B+」極が前述のA1端子に相当する。また、図21の右下の「B+」極と、それに接続された「A+」極が前述のB1端子に相当する。   When two vibrating bodies 50 configured as shown in FIG. 21 are used, one of the vibrating bodies is rotated 180 ° to face each other in an inverted state, and the end portions 30b of the opposing support members 30 are electrically connected to each other. Connect mechanically. In this case, assuming that the vibrating body 50 in the state of FIG. 21 corresponds to the left vibrating body 50 of FIG. 17, the lower left “A +” pole of FIG. 21 and the “B +” pole connected thereto are described above. Corresponds to the A1 terminal. Further, the “B +” pole in the lower right of FIG. 21 and the “A +” pole connected to it correspond to the aforementioned B1 terminal.

従って、駆動する場合は、共通電極Gに係る端子をグランドラインに接続した状態で、上記のA1端子に交流電圧Vaを印加し、B1端子に交流電圧Vbを印加する。この際、交流電圧Va、Vbの電圧振幅を同じにして、その位相差θを−90°≦θ≦90°の範囲で変化させることにより、図18に示した第1の振動モード、図19に示した第2の振動モードの振動を発生させる。この場合も図17の場合と全く同様の効果が得られる。   Therefore, when driving, the AC voltage Va is applied to the A1 terminal and the AC voltage Vb is applied to the B1 terminal in a state where the terminal related to the common electrode G is connected to the ground line. At this time, the voltage amplitudes of the AC voltages Va and Vb are made the same, and the phase difference θ is changed in the range of −90 ° ≦ θ ≦ 90 °, whereby the first vibration mode shown in FIG. The vibration of the second vibration mode shown in FIG. In this case, the same effect as in the case of FIG. 17 can be obtained.

図21に示した振動体50の場合は、電極としての支持部材30及び延出部30aの数が3つだけであり、グランドに係る電極を除いた実質的な駆動制御に係る電極は2つだけである。従って、図16の振動体50よりも駆動制御回路(図示省略)の簡素化、振動駆動装置の小型化、低価格化等の成果をあげることが可能となる。   In the case of the vibrating body 50 shown in FIG. 21, the number of supporting members 30 and extending portions 30a as electrodes is only three, and there are two electrodes related to substantial drive control excluding the electrodes related to the ground. Only. Accordingly, it is possible to achieve results such as simplification of the drive control circuit (not shown), reduction in size of the vibration drive device, and price reduction, compared with the vibrating body 50 of FIG.

給電部材としての支持部材30と、それに接続された圧電セラミックス20の電極の分極極性との関係は、図22に示したように構成することも可能である。図22の構成では、圧電セラミックス20の各分極領域に対応させて、それぞれ2つの支持部材30を配設している。   The relationship between the support member 30 as a power supply member and the polarization polarity of the electrode of the piezoelectric ceramic 20 connected to the support member 30 can also be configured as shown in FIG. In the configuration of FIG. 22, two support members 30 are provided corresponding to each polarization region of the piezoelectric ceramic 20.

図22のように構成された2つの振動体50を用いる場合も、その一方の振動体を180°回転させて表裏反転状態で対向させ、対向する支持部材30の端部30b同士を電気的、機械的に接続する。この場合、図22の状態の振動体50が図17の左側の振動体50に相当するものと仮定すると、前述のA1端子、A2端子、B1端子、B2端子は、図22に示したようになる。   Even when two vibrating bodies 50 configured as shown in FIG. 22 are used, one of the vibrating bodies is rotated 180 ° to face each other in an inverted state, and the end portions 30b of the opposing support members 30 are electrically connected to each other. Connect mechanically. In this case, assuming that the vibrating body 50 in the state of FIG. 22 corresponds to the vibrating body 50 on the left side of FIG. 17, the A1, A2, B1, and B2 terminals are as shown in FIG. Become.

従って、駆動する場合は、図17の場合と全く同様の形態でA1端子、A2端子、B1端子、B2端子に、交流電圧Va、交流電圧Vbを印加することにより、図17の場合と全く同様の効果を得ることができる。   Therefore, when driving, the AC voltage Va and the AC voltage Vb are applied to the A1, A2, B1, and B2 terminals in exactly the same manner as in FIG. The effect of can be obtained.

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることはなく、種々応用変形することが可能である。例えば、第2の実施の形態では、圧電セラミックス20を6つの領域に分割し、第2の振動モードを3つの山と谷ができるモードとし、接触移動部材40と接触する3つの突起部10aを形成した。   In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various application deformation | transformation is possible. For example, in the second embodiment, the piezoelectric ceramic 20 is divided into six regions, the second vibration mode is set to a mode in which three peaks and valleys are formed, and the three protrusions 10a that are in contact with the contact moving member 40 are formed. Formed.

しかし、山、谷、突起部10aの数は、数式1を満たすものであれば任意に変更することができる。   However, the number of peaks, valleys, and protrusions 10a can be arbitrarily changed as long as Formula 1 is satisfied.

[数1]
m=n=P/2
ただし、P:分割に係る領域の数、m:山の数(谷の数)、n=突起部の数
例えば、圧電セラミックス20を8つの領域に分割して、第2の振動モードを4つの山と谷ができるモードとし、接触移動部材40と接触する突起部10aの数を「4」としてもよい。
[Equation 1]
m = n = P / 2
However, P: Number of regions related to division, m: Number of peaks (number of valleys), n = number of protrusions For example, the piezoelectric ceramic 20 is divided into eight regions, and the second vibration mode is divided into four A mode in which peaks and valleys are formed may be used, and the number of protrusions 10a that are in contact with the contact moving member 40 may be “4”.

また、支持部材の延出部は、支持機能、バネ機能、給電機能の3つの機能を兼備している必要はなく、これら機能のうち何れか2つの機能を兼備するだけでもよい。   Further, the extending portion of the support member does not need to have the three functions of the support function, the spring function, and the power feeding function, and may have only two of these functions.

さらに、電気―機械エネルギー変換素子は、積層型やセラミックス製である必要はなく、上記の各実施の形態に係る機能を果たす範囲内で他の種類の電気―機械エネルギー変換素子を用いることも可能である。   Furthermore, the electro-mechanical energy conversion element does not need to be a laminated type or made of ceramics, and other types of electro-mechanical energy conversion elements can be used as long as the functions according to the above embodiments are performed. It is.

本発明の第1の実施の形態に係るリニア駆動型の振動駆動装置の振動機構の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the vibration mechanism of the linear drive type vibration drive device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1に示した振動機構の支持部材と圧電セラミックスとの電極の対応関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the correspondence of the electrode of the support member of the vibration mechanism shown in FIG. 1, and piezoelectric ceramics. 2つの振動体を対向して配置したときのこれら振動体の電極の位置関係等を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the positional relationship of the electrode of these vibrating bodies, etc. when two vibrating bodies are arrange | positioned facing. 上記振動体に励起される2つの振動モードに係る振動を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the vibration which concerns on two vibration modes excited by the said vibrating body. 上記振動体に印加する電力と上記2つの振動モードとの関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the electric power applied to the said vibrating body, and said two vibration mode. 上記振動体に形成された突起部の先端の振動軌跡を示す図である。It is a figure which shows the vibration locus | trajectory of the front-end | tip of the projection part formed in the said vibrating body. 上記振動体の圧電セラミックスに印加する交流電圧の位相差と、圧電セラミックスに励起される各方向の振動の振幅との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the phase difference of the alternating voltage applied to the piezoelectric ceramic of the said vibrating body, and the amplitude of the vibration of each direction excited by the piezoelectric ceramic. 上記2つの振動体に励起される振動の関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship of the vibration excited by the said 2 vibrating body. 上記2つの振動体に形成された突起部の位置関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the positional relationship of the projection part formed in the said 2 vibrating body. 図1等に示したリニア駆動型の振動機構をカメラ等のレンズ駆動用に用いた場合の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure at the time of using the linear drive type vibration mechanism shown in FIG. 1 etc. for lens drive, such as a camera. リニア駆動型の振動駆動装置の振動機構の支持部材の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the supporting member of the vibration mechanism of a linear drive type vibration drive device. リニア駆動型の振動駆動装置の振動機構の支持部材の他の変形例を示す図である。It is a figure which shows the other modification of the supporting member of the vibration mechanism of a linear drive type vibration drive device. リニア駆動型の振動駆動装置の振動機構の支持部材の他の変形例を示す図である。It is a figure which shows the other modification of the supporting member of the vibration mechanism of a linear drive type vibration drive device. リニア駆動型の振動駆動装置の振動機構の支持部材の他の変形例を示す図である。It is a figure which shows the other modification of the supporting member of the vibration mechanism of a linear drive type vibration drive device. 本発明の第2の実施の形態に係る回転駆動型の振動駆動装置の振動機構の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the vibration mechanism of the rotational drive type vibration drive device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図15に示した回転駆動型の振動機構の支持部材と圧電セラミックスとの電極の対応関係を説明するための図である。FIG. 16 is a diagram for explaining a correspondence relationship between a support member of the rotational drive type vibration mechanism shown in FIG. 15 and electrodes of piezoelectric ceramics. 2つの振動体を対向して配置したときのこれら振動体の電極の位置関係等を説明するための図である(第2の実施の形態)。It is a figure for demonstrating the positional relationship of the electrode of these vibrating bodies, etc. when two vibrating bodies are arrange | positioned facing (2nd Embodiment). 上記振動体に励起される第1の振動モードに係る振動を示す模式図である(第2の実施の形態)。It is a schematic diagram which shows the vibration which concerns on the 1st vibration mode excited by the said vibrating body (2nd Embodiment). 上記振動体に励起される第2の振動モードに係る振動を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the vibration which concerns on the 2nd vibration mode excited by the said vibrating body. 図15等に示した回転駆動型の振動機構を装置に実装する場合の実装形態を示す斜視図である。FIG. 16 is a perspective view showing a mounting form when the rotational drive type vibration mechanism shown in FIG. 回転駆動型の振動駆動装置の振動機構の支持部材の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the supporting member of the vibration mechanism of a rotational drive type vibration drive device. 回転駆動型の振動駆動装置の振動機構の支持部材の他の変形例を示す図である。It is a figure which shows the other modification of the supporting member of the vibration mechanism of a rotational drive type vibration drive device.

符号の説明Explanation of symbols

2,20…圧電セラミックス(電気−機械エネルギー変換素子)
2a,20a…内部電極
2b,20b…スルーホールの端部
3,30…支持部材
3a,30a…支持部材の延出部
4,40…接触移動部材
5,50…振動体
10,100…ネジ
2,20 ... Piezoelectric ceramics (electro-mechanical energy conversion element)
2a, 20a ... internal electrodes 2b, 20b ... through hole end portions 3, 30 ... support members 3a, 30a ... support member extension portions 4, 40 ... contact moving members 5, 50 ... vibrating bodies 10, 100 ... screws

Claims (9)

2つの振動体を接触移動部材を介して対向させて配置し、該2つの振動体を電力供給により振動させて接触移動部材に駆動力を付与する振動駆動装置において、
前記2つの振動体は、該振動体を他の部材に取り付けて支持するための支持部材であって、該振動体を構成する電気−機械エネルギー変換素子の領域から延出された延出部が形成され、該延出部は該電気−機械エネルギー変換素子に電力を供給するものであって、かつ、対向する他方の支持部材の延出部と電気的及び機械的に接続されてなる支持部材を有し、
前記2つの振動体の延出部に対する電力供給により、該2つの振動体の振動変位が前記接触移動部材に対して鏡面対称となり、
前記電気−機械エネルギー変換素子は、それぞれ正と負の分極極性が付与される複数の領域に区分され、前記支持部材及び延出部は、該複数の領域の正と負の分極極性に係る電力を供給し得るように複数設けられていることを特徴とする振動駆動装置。
In a vibration driving device that arranges two vibrating bodies facing each other via a contact moving member, and vibrates the two vibrating bodies by supplying power to apply a driving force to the contact moving member.
The two vibrating bodies are support members for supporting the vibrating body by attaching it to another member, and an extending portion extending from a region of the electro-mechanical energy conversion element constituting the vibrating body is provided. The extension member is formed and supplies power to the electro-mechanical energy conversion element, and is electrically and mechanically connected to the extension part of the other opposite support member. Have
Wherein the power supply to the extended portion of the two vibrator, Ri Do mirror-symmetrical vibration displacement of the two vibrators to the contact moving member,
The electro-mechanical energy conversion element is divided into a plurality of regions to which positive and negative polarization polarities are respectively applied, and the support member and the extending portion are configured to have electric power related to the positive and negative polarization polarities of the plurality of regions. vibration driving apparatus characterized that you have provided a plurality of such may supply.
前記支持部材の延出部は、バネ部材により構成されていることを特徴とする請求項1に記載の振動駆動装置。   The vibration drive device according to claim 1, wherein the extending portion of the support member is configured by a spring member. 前記支持部材の延出部は、導電性のあるバネ部材により構成されていることを特徴とする請求項2に記載の振動駆動装置。   The vibration drive device according to claim 2, wherein the extending portion of the support member is formed of a conductive spring member. 前記複数の支持部材及び延出部の数は、前記電気―機械エネルギー変換素子の正と負の分極極性に係る内部電極の総数より少数であることを特徴とする請求項に記載の振動駆動装置。 The number of the plurality of support members and the extending portion, the electrical - vibration drive according to claim 1, characterized in that the small number than the total number of inner electrodes in accordance with positive and negative polarization polarity of mechanical energy conversion element apparatus. 前記複数の支持部材及び延出部は、前記振動体の中心を通る所定の直線に対して対称となる位置に設けられていることを特徴とする請求項に記載の振動駆動装置。 2. The vibration drive device according to claim 1 , wherein the plurality of support members and the extending portions are provided at positions that are symmetrical with respect to a predetermined straight line passing through a center of the vibrating body. 前記複数の支持部材の延出部には、前記振動体を前記接触移動部材と対向する方向に振動させる第1の振動と、該対向する方向と直交する方向であって該接触移動部材の所定の駆動方向に振動させる第2の振動とを励起するように前記電力供給が行われることを特徴とする請求項に記載の振動駆動装置。 The extending portions of the plurality of support members include a first vibration that causes the vibrating body to vibrate in a direction opposite to the contact moving member, and a predetermined direction of the contact moving member that is perpendicular to the opposite direction. vibration driving apparatus according to claim 1, wherein said that the power supply is performed to excite a second vibration that vibrates in the driving direction of. 前記複数の支持部材及び延出部は、前記電気―機械エネルギー変換素子の複数の領域、及び正と負の分極極性に基づいて2つのグループに分けられ、該2つのクループの延出部には、それぞれ同一の電圧振幅であって互いに位相がずれた交流電圧が印加されることを特徴とする請求項に記載の振動駆動装置。 The plurality of support members and the extension portions are divided into two groups based on the plurality of regions of the electro-mechanical energy conversion element and the positive and negative polarization polarities, and the extension portions of the two groups include 2. The vibration drive device according to claim 1 , wherein AC voltages having the same voltage amplitude and being out of phase with each other are applied. 前記振動体は、矩形板状であって前記電力供給により前記接触移動部材を直線的に駆動するための振動を発生することを特徴とする請求項1に記載の振動駆動装置。   The vibration driving apparatus according to claim 1, wherein the vibrating body has a rectangular plate shape and generates vibration for linearly driving the contact moving member by the power supply. 前記振動体は、中空円板状であって前記電力供給により前記接触移動部材を回転駆動するための振動を発生することを特徴とする請求項1に記載の振動駆動装置。
The vibration driving apparatus according to claim 1, wherein the vibrating body is in a hollow disk shape and generates vibration for rotationally driving the contact moving member by the power supply.
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